基于SM2数字签名的门限签名方法技术

本发明专利技术所述的基于SM2数字签名的门限签名方法，主要包括公共参数生成阶段、秘钥生成阶段和签名阶段，其中：在公共参数生成阶段，多个参与者协作生成CL加密的参数g

【技术实现步骤摘要】
基于SM2数字签名的门限签名方法


[0001]本专利技术涉及门限签名领域，具体是涉及基于SM2数字签名的门限签名方法。

技术介绍

[0002]国家密码管理局发布的SM2椭圆曲线公钥密码算法是我国商用公钥密码标准算法，共包含总则、数字签名算法、密钥交换协议、密钥封装机制、公钥加密算法和参数定义五个部分。SM2算法的参数需要利用算法产生，同时加入了用户特异性的椭圆曲线参数、基点、用户公钥点信息，使SM2算法相较于ECC算法安全性有明显提升。
[0003]普通签名算法中，只有一个用户拥有私钥。当攻击者窃取该用户的私钥后可以伪造签名信息。门限签名的思想能够有效针对这个问题。门限签名是门限秘密共享技术和数字签名的一种结合，由潜在的参与方共同运行，只有预定部分的参与方同意时，才可以生成特定消息下的签名。在(t，n)门限签名方案中，由n个成员组成一个签名群体，群体中有一对公私钥，当多于t个成员诚实时，可以代表群体用群私钥进行签名，任何人可利用该群体的公钥进行签名验证。其中，t是门限值，任意不少于t+1个人的签名都可以恢复出签名，群体中任何t个或更少的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于SM2数字签名的门限签名方法，其特征在于，所述方法步骤为：S1、公共参数生成阶段：所有参与者协作生成CL加密方案的公共参数g
q
，作为公开值在用户之间共享；S2、秘钥生成阶段：所有参与方生成各自的SM2公钥和私钥，将各自的公钥发送给其他参与方，生成SM2系统公钥，私密保存各自的私钥；S3、签名阶段：所有参与方利用CL加密方案传输密文，与其他参与方交互生成各自的签名，所有参与方广播各自的签名并累加生成SM2最后的总签名。2.根据权利要求1所述的基于SM2数字签名的门限签名方法，其特征在于，S1所述的公共参数生成阶段的具体步骤为：S1
‑
1、计算基本判别式和生成类群需要用到的随机公共参数S1
‑1‑
1、n方参与者输入公共参数(q，1
λ
)，协作运行ISetup算法，其中，λ是安全参数，q是有限域F
q
的阶；参与方选择随机数r
i
，计算r
i
的承诺(gc
i
，gd
i
)
←
Com(r
i
)，并广播gc
i
；其中，Com指承诺算法，gc
i
为承诺信息，gd
i
为打开承诺的信息；S1
‑1‑
2、各参与方收到其余方的承诺{gc
j
}
j≠i
后，广播gd
i
；S1
‑1‑
3、各参与方收到广播的gd
i
后，执行r
i
←
Open(gc
i
，gd
i
)，揭开r
i
，Open为打开承诺的算法；S1
‑1‑
4各参与方计算公共参数计算公共参数S1
‑
2、协作生成公共参数g
q
；S1
‑2‑
1、各参与方运行其中，是λ比特整数，子群由生成，子群F由f生成，是阶的上限，生成CL方案的公共参数；S1
‑2‑
2、各参与方选择一个随机数t
i
，计算生成各自随机的g
i
份额；S1
‑2‑
3、各参与方计算g
i
的承诺广播为承诺信息，为打开承诺的信息；；S1
‑2‑
4、各参与方收到其余方的承诺后，广播S1
‑2‑
5、各参与方收到广播的后，执行揭开g
i
；S1
‑2‑
6、各参与方广播t
i
的零知识证明ZKPoK，证明自己知道t
i
；S1
‑2‑
7、收到广播的零知识证明后进行验证，若验证失败，则终止协议；S1
‑2‑
8、各参与方计算出CL加密方案的公共参数g
q
，输出CL方案的公共参数
3.根据权利要求1所述的基于SM2数字签名的门限签名方法，其特征在于，S2中SM2密钥生成阶段的具体步骤为：S2
‑
1、生成SM2门限签名公钥；S2
‑1‑
1、各参与方选择一个随机数u
i
，计算u
i
G的承诺，[kgc
i
，kgd
i
]
←
Com(u
i
G)，G为椭圆曲线上的基点；S2
‑1‑
2、各参与方生成CL加密方案的一对公私钥(sk
i
，pk
i
)，(sk
i
，pk
i
)
←
CL.KeyGen(1
λ
)；CL.KeyGen(1
λ
)秘钥生成算法：选择设计算返回(sk，pk)；S2
‑1‑
3、各参与方广播自己的公钥和对u
i
G的承诺(pk
i
，kg c
i
)；S2
‑1‑
4、各参与方广播打开承诺的信息kg d
i
；S2
‑1‑
5、各参与方收到其余方的广播后，揭开每方的承诺P
i
←
Open(kgc
i
，k
g
d
i
)，其中，P
i
＝u
i
G为各参与方的公钥；S2
‑1‑
6、各参与方计算SM2算法公钥S2
‑
2、生成SM2门限签名私钥；S2
‑2‑
1、各参与方执行u
i
的门限(t，n)Feldman
‑
Vss算法，其中，a
i，k
为选择的k项个系数，X为自变量；S2
‑2‑
2、当各参与者与其他参与方交互时，向发送σ
i，j
，其中，{σ
i，j
：＝p
i
(j)}
j∈[n]
为多项式的计算结果；S2
‑2‑
3、收到各方发来的σ
i，j
后，各参与方计算d
i
：＝∑
k∈[n]
p
k
(i)，其中，d
i
是签名私钥d的(t，n)Shamir门限份额；S2
‑2‑
4、各参与方向所有参与方广播Feldman
‑
Vss算法系数和基点的乘积{V
i，k
}
k∈[t]
，其中，{V
i，k
：＝a
i，k
G}
k∈[t]
；S2
‑2‑
5、各参与方计算零知识证明并广播π
kg，i
，证明自己知道d
i
；S2
‑2‑
6、收到广播的零知识证明后进行验证，若验证失败，则终止协议。4.根据权利要求1所述的基于SM2数字签名的门限签名方法，其特征在于，S3签名阶段的具体步骤为：S3
‑
1、参与方生成各自的(t，n)门限秘密份额；S3
‑
2、对秘密份额加密；S3
‑
3、生成各自的可加份额；S3
‑
4、计算SM2签名的第一部分r；S3
‑
5、计算SM2签名的第二部分s。5.根据权利要求4所述的基于SM2数字签名的门限签名方法，其特征在于，S3
‑
1参与方生成各自的(t，n)门限秘密份额的具体步骤为：
S3
‑1‑
1、各参与方使用适当的拉格朗日系数将私钥d的(t，n)份额{d
i
}
i∈[n]
转换为d的(t，t)份额{w
i
}
i∈S
，得到d＝∑w
i
；S3
‑1‑
2、各参与方计算1+d的(t，t)份额{v
i
}
i∈S
，其中(1+d)
‑1＝∑v
i
；由于D
i
＝d
i
·
G和拉格朗日系数是公共值，所有方都可以计算出6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志伟，唐张颖，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：