[发明专利]一种基于用户身份标识的非对称组加解密方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络与信息安全领域中的信息加密技术，尤其涉及信息加密技术中的非对称组加解密方法。

背景技术

随着网络信息技术的飞速发展，以PKI(Public Key Infrastructure，公钥基础设施)为核心的非对称加密技术得了到广泛的应用和发展，已在电子商务、电子政务、网上银行、网上办公等系统中取得了良好的应用效果。D.Boneh和M.Franklin于2001年在Crypto 2001会议上，以及2003年在“SIAM J.of Computing”上发表的“Identity Based Encryption from the Weil Pairing”论文，为非对称加密技术拓展了一个新的方向，即通过采用用户身份标识来实现非对称加密。用户的公钥可以是任意的、便于用户记忆的用户身份标识，如：电子邮件地址、QQ号码、手机号码等，这样信息加密者在加密时就无需再通过密钥管理中心来检索获取信息解密者的公钥了，直接采用其身份标识号进行加密即可，方便了用户的使用。这种基于用户身份标识的加密技术称为IBE(Identity Based Encryption)。

由于IBE在应用方面的优越性，很快被应用于诸如电子邮件这样的系统中，保障系统中的通信安全。在这种系统中除了通常一对一的通信模式外，还经常需要一对多的通信模式，即组播，如群发邮件、群发消息等。如果在组播的通信模式中还采用一对一通信模式下的加密方法，特别是群体中的用户数量较多时，势必会出现加密计算效率低下的情况。这就需要一种组加密技术方法来解决克服这个问题。

发明内容

本发明的目的在于，解决的现有基于IBE非对称加密系统中组播加密技术计算效率低的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供一种基于用户身份标识的非对称组加解密方法，其是通过一组播系统实现的，所述组播系统包括系统用户和和一密钥管理中心，所述系统用户包括一发送端、多个接收端，该发送端包括一密钥单元和一组控制单元，所述方法包括以下步骤：

步骤a，所述密钥管理中心完成系统IBE参数建立和系统用户IBE密钥的分发，其中系统用户IBE密钥为用户私钥d_i和用户公钥Q_i；

步骤b，所述组控制单元完成所述接收端的接入，生成所述接收端的组成员身份标识列表，将组成员身份标识列表发送给所述密钥单元；

步骤c，所述密钥单元生成组加密公钥、随机会话密钥对(r，U)和各个接入端的子密钥L_j；

步骤d，所述密钥单元根据系统公钥P_pub、组加密公钥Q和随机会话私钥r进行双线性运算C＝e(Q，P_pub)^r，生成哈希值H₂(C)；

步骤e，所述发送端组播信息加密，并将组播密文(U，V，L，)发送给组内的所述接收端；

步骤f，所述接收端接收来自所述发送端的组播密文(U，V，L，)，并根据各自的私钥对组播密文解密；

步骤g，所述组控制单元判断组播组成员是否有变化，如果有变化，执行步骤h；如果没有变化，返回步骤e；

步骤h，所述组控制单元判断组播组成员数目是否为零，如果组成员数目不为零，返回步骤b，如果组成员数目为零，则执行步骤i；

步骤i，结束。

该组加解密方法可用于任何使用IBE技术且需要组播通信保密的系统，如电子邮件系统、类似QQ等聊天系统。

本发明的有益效果在于，保持系统原有基于用户身份标识的组加密算法设置、系统主密钥、用户密钥不变；可提高组播模式下的加密通信效率；可保证组播信息的静态安全和动态安全，保证组内用户能正确解密信息，而组外用户无法解密该信息，后加入组的用户无法解密组内以前的加密信息，退出组的用户也无法解密新的组播信息。

附图说明

图1为采用本发明基于用户身份标识的非对称组加解密方法的组播系统的结构图；

图2为本发明基于用户身份标识的非对称组加解密方法的步骤示意图。

附图标记说明：

101-发送端；1011-密钥单元；1012-组控制单元；102-接收端；103-密钥管理中心。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。