[发明专利]基于陷门哈希函数的无证书签密系统及方法

说明书

本发明公开一种基于陷门哈希函数的无证书签密系统及方法，包括如下步骤：发送端及接收端接收密钥生成中心KGC返回的部分公钥及部分私钥；基于部分公钥及部分私钥分别生成公钥及私钥；发送端接收接收端发送的公钥PK_j，基于公钥PK_j来对待发送数据m进行加密，形成密文C，同时基于陷门哈希碰撞生成新的哈希辅助参数，基于发送端的私钥及新的哈希辅助参数进行签名，将签名，密文及新的哈希辅助参数发送至接收端；接收端基于椭圆曲线密码体制和陷门哈希函数对发送端发送的签名进行验证，在验证合法后，对密文C进行解密，获取发送者发送的原始信息m。相比较于现有的大多基于双线性映射和乘法群上的指数运算的数字签密方案，计算开销更小、存储效率更高。

技术领域

本发明属于签密技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于陷门哈希函数的无证书签密系统及方法。

背景技术

现有的数字签密方案大多基于双线性映射和乘法群上的指数运算，现有的签密方法存在计算开销大、存储效率低的不足的问题，有文献指出：1次乘法群上的指数运算的时间大约相当于10次椭圆曲线点乘运算，1次512位的双线性对运算的时间大约相当于10倍的1024位指数运算。

发明内容

本发明提供一种基于陷门哈希函数的无证书签密系统，基于椭圆曲线密码体制和陷门哈希函数的陷门碰撞来进行签密和解签，很大程度上提高签密的计算速度和存储效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于陷门哈希函数的无证书签密系统，该系统具体包括：

发送端及接收端，与发送端及接收端通讯连接的密钥生成中心KGC，发送端集成有签密单元，接收端集成有解签单元；

密钥生成中心KGC分别计算接收端及发送端的部分公钥及部分私钥，并分别返回至发送端及接收端，用于生成公钥及私钥；

签密单元基于发送端的私钥和接收端的公钥对发送端待发送的数据进行签密，生成的签密数据，并发送至接收端，接收端的解签单元对接收的签密数据进行解签，获取发送端发送的数据；

签密单元基于椭圆曲线及陷门哈希函数对发送数据进行签密，解密单元基于椭圆曲线及陷门哈希函数来对签密进行解签。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于陷门哈希函数的无证书签密方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、发送端ID_i及接收端ID_j分别随机获取秘密值，基于秘密值计算公开参数，将秘密值及公开参数对发送至密钥生成中心KGC，密钥生成中心KGC将生成的部分公钥及部分私钥分别返回至发送端ID_i及接收端ID_j；

S2、发送端ID_i及接收端ID_j分别基于部分公钥V及公开参数Y形成公钥PK，基于部分私钥β及秘密值y形成私钥SK；

S3、发送端ID_i接收接收端ID_j发送的公钥PK_j，发送端基于公钥PK_j来对待发送数据m进行加密，形成密文C，同时基于陷门哈希函数获取新的哈希辅助参数，基于发送端的私钥生成签名，将签名，密文及新的哈希辅助参数发送至接收端ID_j；

S4、接收端ID_j基于基于椭圆曲线及陷门哈希函数对发送端ID_i发送的签名进行验证，在验证合法后，对密文C进行解密，获取发送者发送的信息m。

进一步的，密文C的形成具体包括如下步骤：