一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统及方法，所述系统包括注册中心、若干投票者和计票中心，所述注册中心设有密钥颁发中心，密钥颁发中心为注册中心、投票者和计票中心颁发唯一的密钥卡，密钥卡内均包括公钥区和私钥区；所述投票系统的方法包括注册中心颁发密钥卡的准备阶段、注册中心对投票者的投票进行盲签名和投票者对有效投票信息进行环签名的阶段以及计票中心的计票阶段，本发明专利技术通过用秘密共享对投票者的IDU进行分布式存储，且在注册中心、投票者和计票中心设置唯一的密钥卡，盲签名的过程中无需盲签名方用自身公钥对随机数进行加密，在具有抗量子计算攻击的效果同时减少盲签名技术的计算量。

An anti quantum computing voting system and method based on secret sharing

【技术实现步骤摘要】
一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统及方法
本专利技术涉及秘密共享领域，尤其涉及一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统及方法。
技术介绍
环签名因签名中参数根据一定的规则首尾相接组成环状而得名。其实就是实际的签名者用其他可能签字者的公钥产生了一个带有断口的环，然后用私钥将断口连成一个完整的环。任何验证人利用环成员的公钥都可以验证一个环签名是否由某个可能的签名人生成。2001年，Rivest，shamir和Tauman三位科学家首次提出了环签名。签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名，而无需他人的帮助。签名集合中的成员可能并不知道自己被包含在其中。盲签名是于1982年提出的。盲签名因为具有盲性这一特点，可以有效保护所签署消息的具体内容，所以在电子商务和电子选举等领域有着广泛的应用。盲签名允许消息者先将消息盲化，而后让签名者对盲化的消息进行签名，最后消息拥有者对签字除去盲因子，得到签名者关于原消息的签名。盲签名就是接收者在不让签名者获取所签署消息具体内容的情况下所采取的一种特殊的数字签名技术，它除了满足一般的数字签名本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统，其特征在于：包括注册中心、若干投票者和计票中心，所述注册中心设有密钥颁发中心，密钥颁发中心为注册中心、投票者和计票中心颁发唯一的密钥卡，密钥卡内均包括公钥区和私钥区；/n所述投票者的IDU通过(2，2)秘密共享得到秘密分量一和秘密分量二，秘密分量一包括秘密分量随机数一和IDU分量一，秘密分量二包括秘密分量随机数二和IDU分量二；/n所述注册中心密钥卡的公钥区存储若干投票者的假身份信息的列表和计票中心的身份和公钥信息，投票者的假身份信息的列表内容包括投票者的假身份信息、秘密分量随机数一和秘密分量二，注册中心密钥卡的私钥区存储自身的私钥；/n所述投票者密钥...

【技术特征摘要】
1.一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统，其特征在于：包括注册中心、若干投票者和计票中心，所述注册中心设有密钥颁发中心，密钥颁发中心为注册中心、投票者和计票中心颁发唯一的密钥卡，密钥卡内均包括公钥区和私钥区；
所述投票者的IDU通过(2，2)秘密共享得到秘密分量一和秘密分量二，秘密分量一包括秘密分量随机数一和IDU分量一，秘密分量二包括秘密分量随机数二和IDU分量二；
所述注册中心密钥卡的公钥区存储若干投票者的假身份信息的列表和计票中心的身份和公钥信息，投票者的假身份信息的列表内容包括投票者的假身份信息、秘密分量随机数一和秘密分量二，注册中心密钥卡的私钥区存储自身的私钥；
所述投票者密钥卡的公钥区存储若干组身份和公钥信息，包括注册中心的身份和公钥信息和计票中心的身份和公钥信息；投票者密钥卡的私钥区存储自身的假身份信息、秘密分量一和自身的私钥；
所述计票中心密钥卡的公钥区存储若干组身份和公钥信息，包括注册中心的身份和公钥信息；计票中心密钥卡的私钥区存储自身的私钥。


2.根据权利要求1所述的一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统，其特征在于：所述投票者和注册中心生成一组对称密钥UK，投票者作为盲签名发送方向注册中心发送消息，消息中包含经对称密钥UK加密的盲化选票和经对称密钥UK计算获得的消息验证码；注册中心作为盲签名方采用对称密钥UK对消息进行验证，验证通过后对盲化选票进行盲签名。


3.根据权利要求2所述的一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统，其特征在于：
所述投票者生成对称密钥UK的方法为：投票者获取当前时间戳，根据投票者密钥卡内的秘密分量随机数一和当前时间戳计算得到两个哈希值，将两个哈希值组合成对称密钥UK；
所述注册中心获取对称密钥UK的方法为：注册中心收到用UK签名加密的消息后，结合消息中和自身密钥卡内的信息，根据秘密分量一和秘密分量二恢复投票者的真实身份IDU和随机数RAND，根据秘密分量随机数一和收到消息中的时间戳计算得到两个哈希值，计算出对称密钥UK。


4.根据权利要求1所述的一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统的方法，其特征在于，包括准备阶段：
注册中心向注册中心、投票者和计票中心颁发唯一的密钥卡；计票中心向注册中心和投票者分发投票活动信息包，内容包括投票活动身份信息、投票活动身份信息列表和列表内投票活动身份信息对应的所有公钥信息，其中计票中心通过自身私钥对信息包进行了数字签名；注册中心和投票者接收投票活动信息包并存储于本地。


5.根据权利要求4所述的一种基于秘密共享的抗量子计算投票系统的方法，其特征在于，包括投票阶段，所述投票阶段包括投票者向注册中心请求盲签名阶段：
步骤A1、计票中心为投票者分发投票编号：计票中心生成计票中心随机数，与投票活动身份信息组合生成投票编号，且投票编号不存在于当前投票活动身份信息对应的投票列表中，计票中心临时存储投票编号用于计票时比对；
步骤A2、投票者向注册中心请求盲签名：获取当前时间戳，判断当前时间戳是否满足更换投票者的密钥卡内假身份信息的条件，满足条件后，根据投票者密钥卡内的秘密分量随机数一和当前时间戳计算得到两个哈希值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：富尧，钟一民，汪仲祥，
申请(专利权)人：南京如般量子科技有限公司，如般量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32