基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法技术

本发明专利技术公开了一种基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，该方法首先是身份公钥系统从公钥密码函数库中选取参数，生成身份公钥系统的主公私钥对，并且身份公钥系统根据系统参数为系统内用户生成对应的私钥；用户使用自己的私钥对消息的扩展向量进行签名，然后把扩展向量对应子空间标签，消息的扩展向量及其签名发送给系统内其他用户；网络中间节点将通过验证的向量和对应的签名进行合并，得到一个可以通过验证的新的向量签名对，并发送给下一网络节点；接收者收到足够多能够通过验证的签名后，即可恢复出原始向量。本发明专利技术具有实施过程简单、计算代价低的优点，可用于检测网络编码中数据的完整性，防止网络受到第三方的污染攻击。

【技术实现步骤摘要】
基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法
本专利技术属于信息安全技术，具体涉及线性同态签名方法，尤其涉及一种基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，无线传感器网络技术广泛应用在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域。运用网络编码技术，信号可以在无线信道中快速传输，极大地提高了网络的吞吐量。但是，使用网络编码技术，无线传感网络容易遭受污染攻击，给数据的完整性和可用性带来了挑战。线性同态网络编码签名技术可以用于保障数据的完整性和真实性，解决无线传感网络中的污染攻击问题。线性同态网络编码签名的概念是由DanBoneh等人于2009年提出的，其中的消息被表达成向量空间中的向量，而消息的运算为向量空间中的线性运算。在线性同态网络编码签名方案中，我们首先将消息表达成向量v1,...,vm,然后将每一个向量按照特定规则扩展成向量m1,...,mm,以便于节点在收到足够的向量后，可以恢复出原始的向量。如果一个公私钥对为(pk,sk的用户对向量m1,...,mm的签名分别为σ1＝Signsk(m1),...本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)生成系统公私钥/n身份公钥系统由PKG从公钥函数数据库中选取一套参数，包括两个阶为素数q的循环群

【技术特征摘要】
1.一种基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)生成系统公私钥
身份公钥系统由PKG从公钥函数数据库中选取一套参数，包括两个阶为素数q的循环群和双线性对e:哈希函数H0：H1：H2:根据选取的参数，PKG生成系统主公钥msk和系统主私钥msk；
(2)生成用户私钥
用户A将自己的身份IDA发送给PKG，PKG核实用户A的身份后，为用户A生成私钥
(3)生成签名
用户A首先将待签名的消息M转为上的向量v1,...,vm，然后将向量扩展为标识符为VID的子空间V中的向量m1,...,mm；用户A计算子空间V的标签τid，并使用自己的私钥计算向量m1,...,mm对应的签名σ1,...,σm；用户A将子空间标签τid，向量m1,...,mm及其对应的签名σ1,...,σm发送给用户B1,B2；
(4)验证签名
网络中间节点Ci首先根据子空间标签τid，来确认V是否为用户A发送的消息；然后通过签名σi验证向量mi∈V的完整性；
(5)导出签名
网络中间节点Ci将收到的向量进行合并得到新的向量m，并使用这些向量对应的签名生成新向量m的签名σ，向量签名(m,σ)可以通过步骤(4)中的验证。


2.根据权利要求1所述的基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，其特征在于，步骤(1)中所述的PKG从公钥密码函数库中选取一套参数，所述套参数具体包括两个阶为素数q的循环群一个双线性对e:的生成元g，三个密码哈希函数H1:H2:H3:


3.根据权利要求1所述的基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，其特征在于，步骤(1)中系统主公钥mpk和系统主私钥msk生成步骤如下：
(11)PKG从中随机选取一个随机值s作为系统的系统主私钥msk；
(12)计算并广播公钥mpk＝gs；
(13)计算并广播的生成元e(g,g)，gs表示g的s次幂。


4.根据权利要求1所述的基于身份的轻量级线性同态网络编码签名方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福泰，李玉梅，孙银霞，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32