[发明专利]一种加密群签名的混淆方法

权利要求书

1.一种加密群签名的混淆方法，用以保护群内成员的签名私钥，其特征在于，包括以下步骤：

1)群主构建签名群，在确定管理员后，根据setup算法获取群参数序列pub、主私钥MK和追踪秘钥TK，所述的步骤1)中，根据setup算法中设定签名消息长度为m比特，且群成员数量不超过2^k时，计算出的群参数序列pub、主私钥MK和追踪秘钥TK的表达式为：

pub=(n,e^,G,GT,PP)]]>

PP＝(g,h,u,v',v₁,…,v_m,Ω,A)

MK＝(g^α,ω)∈G×Z_n

n＝p·q

A=e^(g,g)]]>

Ω＝g^ω

且满足约束条件：k的大小与λ为线性关系，且存在正整数c₁和c₂，有c₁×λ≤log₂p≤c₂×λ且c₁×λ≤log₂q≤c₂×λ成立，

其中，G,G_T为n阶循环群，是G→G_T的双线性映射，PP为用于群签密的系列参数，g为G中的随机元素，h为G_q中的随机元素，u、v'和v₁,…,v_m均为G中的随机元素，α和ω为Z_n中的随机元素，p和q为自然数集合中的元素且均为质数，Z_n为模n剩余类环，λ为一元安全参数；

2)信息接收者根据群参数序列pub通过EKGen算法获取各自的加密公钥PK_e和解密私钥SK_e，所述的EKGen算法具体包括以下步骤：

根据在Z_n中随机选择的参数a和b，得到加密公钥PK_e和解密私钥SK_e：

PK_e＝(g^a,g^b)

SK_e＝(a,b)

其中，g为G中的随机元素，由群参数序列pub解析得出；

3)群主根据群参数序列pub、主私钥MK和群内成员的ID，通过Enroll算法获取群内成员的签名追踪信息s_ID和与各自ID对应的签名密钥K_ID，并将签名密钥K_ID发送给对应的群内成员，所述的Enroll算法中K_ID的计算式为：

K_ID＝(K₁,K₂,K₃)

且ω∈Z_n

K1=(gα)1ω+sID]]>

K2=gsID]]>

K3=usID]]>

其中，g和u为G中的随机元素，且由群参数序列pub解析得出，α和ω为Z_n中的随机元素，且由主私钥MK解析得出，为模n剩余类环Z_n的乘法群；

4)根据混淆算法Obf将群内成员的初始加密群签名算法EGS以及群内成员的签名密钥K_ID进行混淆处理，得到混淆后的加密群签名算法所述的混淆算法Obf为：

41)获得解析后的PK_e＝(PK_e,0,PK_e,1)、和sk＝K_ID＝(K₁,K₂,K₃)；

42)分别对sk和PK_e进行混淆，并获得混淆后的签名密钥z：

z=(Cx1,Cy1,Cx2,Cy2,Cx3,Cy3,K1~,K2~,K3~)]]>

K1~=gx1+y1·K1]]>

K2~=gx2+y2·K2]]>

K3~=gx3+y3·K3]]>

Cx1=PKe,0x1]]>

Cy1=PKe,1y1]]>

Cx2=PKe,0x2]]>

Cy2=PKe,1y2]]>

Cx3=PKe,0x3]]>

Cy3=PKe,1y3]]>

其中，x₁,y₁,x₂,y₂,x₃,y₃为Z_n中随机选择的参数，g为G中的随机元素，且由群参数序列pub解析得出；

5)根据混淆后的加密群签名算法对待发送的信息M进行信息签名加密后产生加密密文C，并将加密密文C发送给信息接收者，所述的步骤5)中通过算法进行信息签名后产生加密密文C具体包括以下步骤：

51)判断消息M是否为空，若是，则输出(pub,PK_e)，若否，则进行步骤52；

52)获取解析后的二进制形式的M＝(μ₁,…,μ_m)、PK_e＝(PK_e,0,PK_e,1)、和

53)进行信息签名后产生加密密文C：

C=<Cxi*,Cyi*,σi~>(i=1,2,3,4),<Cx5*,Cy5*,π1~>,<Cx6*,Cy6*,π2~>]]>

π1~=gx5*+y5*·ht1t2·(θ1~)t2·(θ2~Ω)t1]]>

π2~=gx6*+y6*·ut2·g-t3·(v′Πi=1mviμi)t4]]>

σi~=gxi*+yi*·θ~i·hti]]>

θi~=θ1~=K1~θ2~=K2~θ3~=K3~·(v′Πi=1mviμi)s(i=1,2,3,4)θ4~=g-s]]>

Cxi*=(PKe,0)xi*·Cxi,Cyi*=(PKe,1)yi*·Cyi(i=1,2,3)Cxi*=(PKe,0)xi*,Cyi*=(PKe,1)yi*(i=4,6)Cxi*←(PKe,1)xi*·Cx1t2·Cx2t1,Cyi*←(PKe,1)yi*·Cy1t2·Cy2t1(i=5)]]>

其中，s、t₁,…,t₄、x₁^*,…,x₆^*、y₁^*,…,y₆^*均为Z_n中的随机元素，g为G中的随机元素，h为G_q中的随机元素，v'和v₁,…,v_m均为G中的随机元素，μ_i为M中的元素，且g、h、v'和v₁,…,v_m均由群参数序列pub解析得出。