适于物联网的无证书签名方法技术

本申请发明专利技术提出了一种适于物联网的无证书签名方法，包括：系统初始化、部分私钥解析、建立秘密值与公钥、生成签名和验证签名。本发明专利技术针对物联网存在的隐私安全认证问题，构造出了一种安全高效的基于椭圆曲线密码体制的无证书签名方案，消除了繁琐的证书管理问题和密钥托管问题，且可以抵抗无证书公钥密码体制中两类超级敌手的伪造攻击。本发明专利技术构造的方案与现有的无证书签名方案相比有更好的性能，是高安全性和高效率的最佳组合，更适合用于资源受限的物联网多种应用环境，为物联网传输数据的完整性和用户身份认证提供了第一道安全屏障。

Certificateless signature method for Internet of things

【技术实现步骤摘要】
适于物联网的无证书签名方法
本专利技术属于网络空间安全学科范围，具体涉及到物联网、密码学、无证书公钥密码体制和签名方法。
技术介绍
随着物联网在各个领域的迅速普及，物联网的安全性受到了广泛关注。安全认证是物联网技术开展的基础。无证书签名是无证书公钥密码体制下的数字签名，它解决了基于身份的数字签名存在的密钥托管问题，又避免了繁琐的公钥证书管理问题，是给物联网提供数据完整性和身份认证的实用方法之一。目前，已有许多无证书签名方案被提出，但其中很少有安全的、适合物联网应用环境的无证书签名方案。第一个无证书签名方案是由Al-Riyami和Paterson设计的，随后有许多无证书签名方案被提出，如Yum,Gorantla,Yap,Park,Choi,Tso，张振峰等人的方案，这些方案都是基于双线性对构造的，由于双线性对计算代价昂贵，导致这些方案的实现效率低下。因此，设计无双线性对的无证书签名方案受到广泛关注。何德彪等人提出了第一个无双线性对的无证书签名方案。但该方案不能抵抗第二类Strong敌手的伪造攻击。Zhang等人构造了一个基于RSA的无证书本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于物联网的无证书签名方法，其特征在于它是由下述步骤组成：/nA、系统初始化/n(A1)确定有限域Zr/nZr∈{0,1,2,…,r-1}/n其中r是一个大素数，r的长度取值在160～256比特；/n(A2)输入安全参数l，密钥生成中心选择一个在有限域Zr上的椭圆曲线y：/ny

【技术特征摘要】
1.一种适于物联网的无证书签名方法，其特征在于它是由下述步骤组成：
A、系统初始化
(A1)确定有限域Zr
Zr∈{0,1,2,…,r-1}
其中r是一个大素数，r的长度取值在160～256比特；
(A2)输入安全参数l，密钥生成中心选择一个在有限域Zr上的椭圆曲线y：
y2＝x3+αx+β(modr),
α∈Zr,β∈Zr，(4α3+27β2)modr≠0，
P∈E是椭圆曲线上的一个点，且以P为生成元生成一个阶为q的椭圆曲线群G，其中q是一个l比特的素数，G上的离散对数问题是难解的，l是长度在160～256比特的正整数；
(A3)产生随机数x
密钥生成中心选取随机数x∈{1,2,…,q-1}，x为系统主密钥；
(A4)计算系统公钥Ppub
Ppub＝xP
(A5)选择三个安全密码哈希函数：
H1:
H2:
H3:
其中{0,1}*是由0和1构成的长度不固定的0、1比特串，H1是表示把0和1构成的长度不固定的0、1比特串和三个G上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素；H2是表示把0和1构成的长度不固定的0、1比特串、一个G上的元素、长度不固定的0、1比特串和三个G上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素。H3是表示把长度不固定的0、1比特串、一个G上的元素、长度不固定的0、1比特串、两个G上的元素和一个上的元素从左到右联接，再通过哈希算法变换成上的元素；
(A6)密钥生成中心公布系统参数Params
Params:{l,y,G,q,P,Ppub,H1,H2,H3}
B、部分私钥解析，输入系统参数Params和传感器节点SN的身份ID，ID∈{0,1}*；
(B1)选取随机数α
α∈{1,2,…,q-1}
其中，q为椭圆曲线群G的阶；
(B2)确定传感器节点SN的部分私钥部分数据yID
yID＝αP
其中，P∈y是椭圆曲线上的一个点；
(B3)计算哈希值h1
h1＝H1(ID,yID,P,Ppub)
(B4)计算传感器节点SN的部分私钥部分数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜红珍，赵天绪，刘淳安，张姗姗，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61