[发明专利]一种国密SM9算法私钥分发方法、用户终端和密钥生成中心

说明书

本发明公开了一种国密SM9算法私钥分发方法，包括以下步骤：步骤一，用户向KGC注册并设置用户密码；步骤二，用户生成随机数并计算私钥申请校验参数；步骤三，用户发送校验参数给KGC；步骤四，KGC验证用户参数；步骤五，KGC发送用户私钥参数；步骤六，用户验证KGC参数；步骤七，用户导出私钥。本发明对密钥生成中心KGC建设和改造成本小，支持范在物联网海量终端的在线私钥分发，有效的提高了物联网系统的安全性和可用性。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种国密SM9算法私钥分发方法，还涉及一种用于国密SM9算法私钥分发的用户终端和密钥生成中心。

背景技术

随着范在电力物联网建设的推进，物联网终端设备与日俱增，终端数目呈现指数级增长。为了保证物联网数据传输过程中的机密性和完整性，普遍采用非对称加密算法对终端和场站进行相互身份认证和工作密钥协商，但是传统PKI系统需要进行繁琐的公钥证书签发管理和证书交换操作，面对如此海量基数的物联网终端，显得十分臃肿和低效。因此在范在物联网的建设中需要一种轻量级的非对称机制来保证通信安全。

国密SM9算法是一种基于身份标识的非对称算法，身份即公钥，省去了CA签发证书和通信双方交换证书的步骤，完全满足物联网轻量化应用的要求。但是SM9算法自2016年发布以来只公布了该算法本身的具体计算步骤，包括密钥生成中心(KGC)参数生成方法、加密算法、签名算法、密钥交换算法、密钥封装算法等，终端在使用SM9算法之前必须向KGC申请自己的签名私钥或加密私钥，算法规范并未公布一套通用的私钥安全申请分发流程。私钥分发安全对非对称算法的重要性不言而喻，私钥传输过程中的泄露将导致密码系统的完全失效。本发明提出一套SM9算法在线私钥分发协议，以解决用户在向KGC申请私钥过程中的安全认证和私钥安全传输问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种国密SM9算法私钥分发方法，解决用户私钥通过非可信网络通道分发过程中面临的泄漏风险。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种国密SM9算法私钥分发方法，执行于用户终端，包括以下过程：

用户侧向密钥生成中心KGC注册并设置用户密码，生成对应的用户参数；

用户侧基于随机数和用户参数计算得到用于私钥申请的校验参数，并发送校验参数给KGC；

用户侧接收KGC发送的私钥参数；

用户侧验证私钥参数，若验证正确则基于私钥参数计算得到私钥。

可选地，所述私钥包括签名私钥和加密私钥。

可选地，所述签名私钥的分发过程为：

所述用户侧向密钥生成中心KGC注册并设置用户密码，生成对应的用户参数，包括：

用户侧向密钥生成中心KGC注册后得到用户标识MY_ID，用户密码MY_PASSWORD，用户标识和用户密码的SM3哈希值a、b的计算公式为：

a＝SM3(MY_ID)

b＝SM3(MY_PASSWORD)

对于签名私钥，用户参数Qs、Ts为：

Qs＝[a]P₁，P₁为SM9算法群G₁的生成元

Ts＝[b]P₂，P₂为SM9算法群G₂的生成元

所述用户侧基于随机数和用户参数计算用于私钥申请的校验参数，包括：

用户侧生成随机数r；