[发明专利]一种面向无线传感网的轻量级数字签名方法

权利要求书

1.一种面向无线传感网的轻量级数字签名方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)初始化参数：发送方Alice在TinyECC 2.0函数库中自定义生成非奇异椭圆曲线E_p(a,b)，a和b是小于p的非负整数，p为素数，满足4a³+27b²≠0(mod p)，基点为G＝(X_G，Y_G)且基点的阶数为n，所需发送消息为m；

(2)建立公钥和私钥对，设定椭圆曲线的私钥为整数d，则公钥为Q＝dG；

(3)生成数字签名，Alice执行以下操作：

(31)Alice选择一个随机整数k，k在[1，n-1]范围内，阶数n>2¹⁶⁰且q是为奇素数；

(32)计算kG＝(kX_G，kY_G)＝(x₁，y₁)，计算r＝x₁mod n，如果r＝0，则重复上述操作，直到r≠0，然后进入步骤(33)；

(33)计算散列值SHA-1(m)，并将结果取整得整数e；

(34)计算s＝(e+k+rd)mod n，如果s＝0，则重新进入步骤(31)，若a不等于0则签名生成成功；

(35)Alice此时将原消息m和对其摘要e的ECC加密结果(r，s)发送出去；(4)签名验证，使用者Bob收到m和(r，s)后，进行如下的签名验证过程：

(41)Bob验证r和s是否是[1，n-1]中的整数，如果不是拒绝接受此签名，如果是，则进入步骤(42)；

(42)计算SHA-1(m)，并将结果取整得整数e；

(43)计算w＝(s-e)mod n，然后计算X＝wG-rQ＝(x₂,y₂)；

(44)计算v＝x₂mod n，如果v≡r表示签名有效，否则签名无效，拒绝这个签名。

2.根据权利要求1所述的面向无线传感网的轻量级数字签名方法，其特征在于：所述步骤(1)中，椭圆曲线定义于有限域F(q)上，此处q是为奇素数，有限域为{0，1，2，…，q-1}。

3.根据权利要求1所述的面向无线传感网的轻量级数字签名方法，其特征在于：所述发送方Alice与使用者Bob之间相互通信。