[发明专利]一种后量子PGP加密方法、加密装置、解密方法及解密装置

权利要求书

1.一种后量子PGP加密方法，其特征在于，包括：

使用哈希函数HASH对消息m进行计算，生成摘要m1,m1＝HASH(m)；

将消息发送者的ID ID_A和时间戳TS附加在摘要m1上，得到m2＝m1+ID_A+TS；

随机生成发送者的私钥SKa，并基于私钥生成公钥PKa,其中，私钥SKa被发送者保管，公钥PKa公开；

使用私钥SKa和签名生成函数Rainbow生成签名s＝Rainbow(SKa,m2)；

使用压缩函数PKZIP对消息m进行压缩，得到m3＝PKZIP(m|s)；

生成消息加密密钥K₁和消息解密密钥K₂；

使用消息加密密钥K₁和消息加密函数SimpleMatrix对压缩后的消息m3加密，得到加密后的消息c1＝SimpleMatrix(K₁,m3)；

使用接收者的公钥PKb和密钥加密函数Rainbow^-1对消息解密密钥K₂加密，得到加密后的消息解密密钥c2＝Rainbow^-1(PKb，K₂)；

发送m、c1、c2到接收者。

2.如权利要求1所述的后量子PGP加密方法，其特征在于，哈希函数HASH对消息m进行计算的过程如下：

将消息m采用二进制m来表示；

使用100...000和64比特表示的m的长度填充m，即m′＝pad(m)；

m被分成512比特的块，即M⁽¹⁾,M⁽²⁾,...,M^(N)；

64个常数被使用，标识为W₀,W₁,...,W₆₃；

8个变量被使用，即A＝0x6A09E667、B＝0xBB67AE85、C＝0x3C6EF372、D＝0xA54FF53A、E＝0x510E527F、F＝0x9B05688C、G＝0x1F83D9AB、H＝0x5BE0CD19；

在每一个块中基于上一个块的计算结果计算64轮迭代运算，最后一个块的计算结果即哈希值。

3.如权利要求1所述的后量子PGP加密方法，其特征在于，签名生成函数Rainbow计算签名的过程如下：

生成消息的签名，首先计算

接着，计算

最后，计算签名

4.一种后量子PGP加密装置，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的后量子PGP加密方法。

5.一种如权利要求1所述的后量子PGP加密方法的后量子PGP解密方法，其特征在于，包括

使用私钥SKb和密钥解密函数Rainbow对消息解密密钥c2进行解密，得到解密密钥K₂＝Rainbow(SKb,c2)；

使用解密密钥k2和消息解密函数SimpleMatrix^-1对加密后的消息c1进行解密，得到m3＝SimpleMatrix^-1(K₂,c1)；

使用解压函数对m3进行解压，m|s＝PKZIP^-1(m3)；

使用发送者的公钥PKa验证签名，m2＝(m1+ID_A+TS)＝Rainbow^-1(PKa，s)；

使用哈希函数HASH生成摘要，m1′＝HASH(m)；

对比m1′、m1，如果相同签名为真，否则为假。

6.如权利要求5所述的后量子PGP解密方法，其特征在于，密钥解密函数Rainbow使用私钥解密密钥的过程如下：

对进行解密，首先计算

接着，计算

最后，计算明文