[发明专利]固定签名长度的聚合电子签名方法

权利要求书

1.一种固定签名长度的聚合电子签名方法，其特征在于，采用哈希函数处理电子签名过程中一些敏感的信息，采用聚合方式固定电子签名的长度，该方法的具体步骤包括如下：

(1)生成密码系统参数：

(1a)密钥生成中心根据密码系统安全参数z选取一个大素数i,其中z2⁶⁴且i2^z；

(1b)密钥生成中心构造两个i阶的加法循环群G₁和G₂，在G₁中随机选取一个生成元；

(1c)密钥生成中心分别构造第一个哈希函数H₁：{0,1}^*→G₁；第二个哈希函数H₂：{0,1}^*→G₁；第三个哈希函数H₃：{0,1}^*→Z_q^*；第四个哈希函数H₄：{0,1}^l→G₁；

(1d)密钥生成中心在q阶的剩余类群Z_q中随机选取一个密码系统的主密钥；

(1e)将密码系统的主密钥和加法循环群生成元的积，作为密码系统的主公钥；

(1f)数据拥有者在密码系统信息库中选取拟电子签名的消息集合；

(2)生成数据拥有者的密钥：

(2a)数据拥有者向密钥生成中心提交身份信息ID；

(2b)利用密钥计算公式，密钥生成中心生成数据拥有者的密钥；

(2c)通过安全信道,密钥生成中心将数据拥有者的密钥发送给数据拥有者；

(3)生成数据拥有者的私钥和公钥：

(3a)数据拥有者在q阶的剩余类群Z_q中选取一个随机数作为私钥；

(3b)将私钥与加法循环群G₁的生成元相乘的积，作为数据拥有者的公钥；

(4)数据拥有者对每一个拟电子签名的消息进行电子签名：

(4a)数据拥有者在消息集合中随机选取一个消息；

(4b)数据拥有者在q阶的剩余类群Z_q中选取一个随机数；

(4c)将随机数与加法循环群G₁的生成元相乘的积，作为电子签名的第一部分；

(4d)数据拥有者使用密钥生成中心构造的第二个哈希函数，对主公钥进行哈希操作，将哈希值作为电子签名的第二部分；

(4e)数据拥有者使用密钥生成中心构造的第三个哈希函数，对所选的敏感的消息进行哈希操作，将哈希值作为电子签名的第三部分；

(4f)利用下述电子签名计算公式，计算电子签名的第四部分：

V＝t+r*f+h*x*(H₄(Q)+W)+r*H₄(Q)

其中，V表示电子签名的第四部分，t表示数据拥有者的密钥，+表示相加操作，r表示数据拥有者选取的随机数，*表示相乘操作，f表示数据拥有者的公钥，h表示电子签名的第三个部分，x表示数据拥有者的私钥，Q表示密钥生成中心随机选取长度为l的比特串，H₄(·)表示密钥生成中心构造的第四个哈希函数，W表示电子签名的第二个部分；

(4g)判断是否选取完消息集合中所有的消息，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(4a)；

(5)数据拥有者对电子签名进行聚合：

(5a)将消息集合中所有消息电子签名的第一部分相加之和，作为第一个电子签名；

(5b)将消息集合中所有消息电子签名的第四部分相加之和，作为第二个电子签名；

(6)数据拥有者分别将消息集合、固定长度的第一个电子签名、固定长度的第二个电子签名发送给用户；

(7)判断验证签名等式是否成立，若是，则执行步骤(8)，否则，执行步骤(9)；

所述的验证签名等式如下：

其中，e(·)表示双线性映射，T表示第二个电子签名，P表示加法循环群的生成元，U表示第一个电子签名，n表示消息集合中消息的个数，表示求和操作，Q_ID表示数据拥有者身份信息的哈希值，P_pub表示密码系统的主公钥；

(8)用户存储所接收的消息集合后执行步骤(10)；

(9)用户放弃所接收的消息集合后执行步骤(10)；

(10)结束签名。

2.根据权利要求1所述的固定签名长度的聚合电子签名方法，其特征在于：步骤(2b)中所述的密钥计算公式如下：

t＝s*H₁(ID)

其中，t表示数据拥有者的密钥，s表示密码系统的主密钥，ID表示数据拥有者的身份信息，H₁(·)表示密钥生成中心构造的第一个哈希函数。