[发明专利]一种基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法

权利要求书

1.一种基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法，其特征在于，所述基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法包括：系统初始化、用户公私钥生成、离线签名、在线签名、验证签名五个阶段；分为在线和离线两个阶段，离线阶段进行签名的预计算，在线阶段基于离线阶段的计算结果，根据消息及用户身份ID生成签名，并在接收方进行验证；用户再次对消息签名时，无需再进行离线阶段的签名预计算，直接从在线阶段开始计算生成签名；

所述基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法具体包括以下步骤：

步骤一，系统初始化：

给定一个安全参数k∈Z，两个阶为素数q的循环群G₁和G₂，G₁的生成元为P，一个双线性对选择四个抗碰撞哈希函数H₁：{0，1}^*→G₁、H₂：G₂×{0，1}^*→G₂、H₃：G₁×{0，1}^*→G₁、{0，1}^*表示任意比特长的二进制序列组成的集合，表示有限域Z_q＝{0，1...q-1}去掉零元素后所得到的乘法群；根据选取的参数，选取主密钥s和生成系统公钥P_pub；

步骤二，用户公私钥生成：通过用户的身份标识ID，计算出用户的公私钥对Q_ID和S_ID；

步骤三，离线签名：根据初始化阶段生成的系统公钥P_pub和生成元P以及双线性对计算出参数Y_i；

步骤四，在线签名，给定私钥S_ID和n个待签名的消息m_j∈{0，1}^*，1≤j≤n；

步骤五，验证签名：当接收方收到由发送方发送过来的n个消息及签名后，根据n个消息m_j，计算出h_j，并验证等式；等式成立则表示签名有效，否则表示签名无效。

2.如权利要求1所述的基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法，其特征在于，所述步骤四中：签名者执行以下步骤：

对于每一个1≤j≤n，计算出Y和Y^(j)；

对于每一个1≤j≤n，计算出T和T_j；

对于每一个1≤j≤n，计算出h_j；

对于每一个1≤j≤n，计算出Z_j；

计算出z；

最终得到签名σ＝(Y，T，Z)。

3.如权利要求1所述的基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法，其特征在于，所述步骤一中的主密钥s和系统公钥P_pub的生成为：选择一个随机数作为主密钥，令P_pub＝sP，即可得到主密钥s和系统公钥P_pub。

4.如权利要求1所述的基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法，其特征在于，所述步骤二中的密钥对Q_ID和S_ID的生成为：利用哈希函数H₁计算出公钥Q_ID＝H₁(ID)，私钥S_ID＝sQ_ID。

5.如权利要求1所述的基于身份且签名长度恒定的在线离线聚合签名方法，其特征在于，所述步骤三中的参数Y_i的生成为：其中l＝|q-1|。