基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法，能够有效降低计算复杂度和通信复杂度，二者均可由原先单环结构的降低到。本发明专利技术还具备了环签名的无条件匿名性，可在随机谕言模型下进行证明。可在随机谕言模型下进行证明。可在随机谕言模型下进行证明。

【技术实现步骤摘要】
基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法及系统


[0001]本专利技术属于信息安全
，具体涉及一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法及系统。

技术介绍

[0002]随着网络的发展，用户需要通过网络传输数据，其中数字签名技术可解决数字通信过程面临的信息篡改、身份冒充等问题。虽然数字签名可提供真实性、完整性和不可抵赖性，但无法满足投票、征信、举报等特定场景的匿名需求。因此，Rivest等提出了环签名的概念，环签名除了具备数字签名的各种性质，还具有无条件匿名性，能够解决前述特定场景的身份隐私泄露问题。由于传统单环结构的环签名计算开销较大、通信复杂度较高，所以Tsz等提出了双环签名的设计方式。然而，现有的双环签名方案都是基于国际密码算法，难以满足我国密码技术安全高效、自主可控的要求

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法及系统，能够有效降低计算复杂度和通信复杂度，提高签名效率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法，包括双环签名生成阶段和签名验证阶段；
[0006]所述双环签名生成阶段，设环内用户数量为n，环内用户公钥的集合为L＝{P1，P2，...，P
n
}，公钥变量为其中第j个用户为签名者，对应的公钥为P
j
＝d
j
·
G，私钥为d
j
，根据待签名消息M，获取消息M的签名σ＝(r，R，π)；
[0007]所述签名验证阶段，根据收到签名消息M
′
及其双环签名σ
′
＝(r
′
，R
′
，π
′
)，进行验证。
[0008]进一步的，所述双环签名生成阶段，具体为：
[0009]S1：对于i＝j+1，...，n，1，...，j
‑
1，随机产生计算
[0010]S2：计算
[0011]S3：计算r＝((1+d
j
)
·
s+c
j
·
d
j
)mod q；
[0012]S4：据S1，计算P＝R
‑
r
·
G；
[0013]S5：计算其中其中
[0014]生成的签名σ＝(r，R，π)。
[0015]进一步的，所述签名验证阶段，具体为:
[0016]V1：检验是否成立，若不成立则验证不通过；
[0017]V2：计算c
′
＝H
z
(M
′
，L，R
′
)；
[0018]V3：计算P
′
＝R
′‑
r
′
·
G；
[0019]V4：检验是否成立，若成立则验证不通过；否则验证通过。
[0020]一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法的系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，具体执行如上所述的双环签名生成方法中的步骤。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0022]1、本专利技术能够有效降低计算复杂度和通信复杂度，提高签名效率；
[0023]2、本专利技术具备了环签名的无条件匿名性，可在随机谕言模型下进行证明。
附图说明
[0024]图1是本专利技术方法示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0026]在本实施例中，符号及定义如下：
[0027]q：q为素数且q＞2
256
。
[0028]mod q：模q运算。例如，17mod5＝2。
[0029]由整数1，2，...，q
‑
1组成的整数集合。
[0030]Z
p
：由整数0，1，2，...，p
‑
1组成的整数集合。
[0031]S
j
：第j个用户，在本专利技术中表示签名者。
[0032]V：验证者。
[0033]d
i
：用户i的私钥，且
[0034]阶为素数q的加法循环群，元素为椭圆曲线上的点。
[0035]G：加法循环群的基点。
[0036]u：加法循环群的生成元。
[0037]P：加法循环群的元素。
[0038]r
·
Q：加法循环群中元素Q的r倍。
[0039]P
i
：用户i的公钥，计算方式为P
i
＝d
i
·
G。
[0040]L＝{P1，P2，
…
，P
n
}：环签名群体公钥，即n个用户的公钥集合。
[0041]param：SM2数字签名的系统参数生成算法中输出的系统公共参数与的生成元u组合而成的参数。
[0042]H
z
：任意长度比特串{0，1}
*
映射到整数集合Z
q
上的密码杂凑函数。
[0043]签名生成算法中产生的中间值。
[0044]由公钥所构成的向量。
[0045]π：由证明算法所计算出的证明参数。
[0046]NISA(Non
‑
interactive Sum Argument)：零知识证明中的非交互式总和参数算法。
[0047]非交互式总和参数算法中的证明算法，以输出证明出证明
[0048]非交互式总和参数算法中的验证算法，输出0\1以判断验证是否成功。
[0049]请参照图1，本专利技术提供一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法，包括双环签名生成阶段和签名验证阶段；
[0050]双环签名生成阶段，具体如下：
[0051]设环内用户数量为n，环内用户公钥的集合为L＝{P1，P2，...，P
n
}，公钥变量为其中第j个用户为签名者，对应的公钥为P
j
＝d
j
·
G，私钥为d
j
。设待签名消息为M，为了获取消息M的签名(r，R，π)，签名者S
j
实现以下运算步骤：
[0052]S1：对于i＝j+1，...，n，1，...，j
‑
1，随机产生计算
[0053]S2：计算
[0054]S3：计算r＝((1+d
j
)
·
s+c
j
·
d
j
)mod q；
[0055]S4：据S1，计算P＝R
‑
r
·
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法，其特征在于，包括双环签名生成阶段和签名验证阶段；所述双环签名生成阶段，设环内用户数量为n，环内用户公钥的集合为L＝{P1，P2，...，P
n
}，公钥变量为其中第j个用户为签名者，对应的公钥为P
j
＝d
j
·
G，私钥为d
j
，根据待签名消息M，获取消息M的签名σ＝(r，R，π)；所述签名验证阶段，根据收到签名消息M
′
及其双环签名σ
′
＝(r
′
，R
′
，π
′
)，进行验证。2.根据权利要求1所述的基于SM2数字签名算法的双环签名生成方法，其特征在于，所述双环签名生成阶段，具体为：S1：对于i＝j+1，...，n，1，...，j
‑
1，随机产生计算S2：计算S3：计算r＝((1+d
j
)
·
s+c
j<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超，丰梦琪，黄欣沂，何德彪，王晓虎，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：