[发明专利]基于国密SM9密码算法的群签名标识签发方法

说明书

本发明公开了一种基于国密SM9密码算法的群签名标识签发方法，其步骤为：(1)根认证中心生成群密钥；(2)根认证中心为叶子认证中心生成密钥和序列号；(3)标识申请者请求所属的叶子认证中心签发标识；(4)叶子认证中心为标识申请者签发标识；(5)验证标识是否有效；(6)验证标识是否可信。本发明在产生根认证中心和叶子认证中心密钥时均采用SM9密码算法，得到的密钥长度仅为192比特，降低了签名过程中的运算量。本发明中的群公钥与群成员数量无关，有新成员加入群组或有成员撤销时，不需要对群公钥进行更新，避免了信息延时，降低了通信负载量。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及网络通信技术领域中的一种基于国密SM9密码算法的群签名标识签发方法。本发明是面向群组的群签名技术，可用于为由多认证中心组成的群组中的标识申请者，进行标识签发。

背景技术

在群签名体制中，每个群成员有不同的签名密钥，群中任何一个成员都可以代表这个群对群内消息进行签名，验证者可以利用群公钥来检验签名的有效性，但无法从一个群签名中确定签名者的身份，当发生纠分时，能且只能由群中负责打开签名的管理员追踪出签名者的身份，从而保护标识签发单位的匿名性。

北京航空航天大学在其申请的专利文献“一种基于椭圆曲线的群签名方法”(申请号201010506282.4，申请公布号CN 101977110 A)中提出了一种基于椭圆曲线的群签名方法。该方法的步骤是：(1)选取椭圆曲线上两个阶为p的乘法循环群G1，G2，以及一个非退化的双线性映射e，把G1，G2中的元素映射到G T，即e：G1×G2→G T；(2)群管理员运行密钥生成算法，产生与群成员数量相关的群公钥，并为群中的成员产生签名密钥；(3)在密钥生成算法：群成员得到相应的签名密钥后，运行签名算法；(4)验证者利用群公钥运行验证算法验证签名δ的有效性；(5)签名追踪算法，对于给定的一个签名，将成员在该签名产生的时间段的撤销标识代入撤销验证不等式中，如果不等式成立，即说明签名为撤销标识相对应的群成员所签；(6)成员撤销算法，计算相应时间间隔下需要撤销的成员的撤销标识公布到撤销列表中。该方法通过使用椭圆曲线加密算法，实现了对群内成员的签名，但是，该方法仍然存在的不足之处是：在生成群公钥的过程中，由于采用的椭圆曲线加密算法所产生的公钥位数为256位，公钥位数长，所以运算量大，密钥生成速度慢，影响了整个标识签发方法的实现速度。

西安电子科技大学在其申请的专利文献“车联网中具有高效撤销的群签名方法”(申请号201510163926.7，申请公布号CN 104753683 A)中提出了一种车联网中具有高效撤销的群签名方法。该方法的步骤是：(1)系统初始化，生成总可信机构、产生本地可信机构和路政单元的参数和公私钥对；(2)车辆用户入网前在本地可信机构注册，领取盲证书；(3)路政单元利用中国剩余定理建立群组，管辖范围内的车辆用户提交盲证书，并在验证身份合法性后加入群组；(4)群成员加入群组后，对消息进行签名和广播消息，任何人对该消息进行验证；(5)有新用户加入群组或有成员撤销时，路政单元利用中国剩余定理计算并公布新的群公钥。该方法实现了车联网用户在路政单元中高效安全的加入与撤销和用户对路政单元的匿名。但是，该方法仍然存在的不足之处是：群公钥长度与群成员数量相关，有新用户加入群组或有成员撤销时，均需要对群公钥进行更新，造成信息延迟以及极大的通信负载量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于SM9密码算法的群签名的标识签发方法，在一个跟认证中心，多叶子认证中心构成的树状结构下，利用SM9密码算法为标识申请者签发标识，减少了标识签发过程中的运算量和通信负载量，避免了信息延时，提高了标识签发速度。