【技术实现步骤摘要】
一种基于国密算法的门限密钥协商的方法及系统
[0001]本专利技术涉及
SM2
密钥协商
，尤其涉及一种基于国密算法的门限密钥协商的方法及系统
。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术
。
[0003]在基于硬件指纹的高安全性国密自动化加固系统中，通信方
B
与通信方
A
的通信交流必不可少，而通信时维护安全的主要方法就是密钥协商
。
在密钥协商过程中，身份验证关系到双方的通信安全，在密钥协商之前，双方要确保对方的身份是合法的，如果没有进行有效的身份验证，就会存在被伪造者攻击或中间人攻击的风险
。
其次，密钥传输过程中，双方需要交换信息以生成共享密钥，但是在不安全的通信渠道中传递数据很容易被攻击，造成密钥信息泄露或篡改，威胁通信的机密性和完整性
。
此外，密钥信息的管理也是一个挑战，共享密钥的生成
、
存储和更新需要精确而安全的处理，如果密钥信息管理不当，比如密钥过期
、
密钥关键信息泄露等问题，都会造成密钥被破解或者被篡改而无法使用，进而威胁系统的安全性
。
技术实现思路
[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种基于国密算法的门限密钥协商的方法及系统，其由云端充当可信中心，执行
Shamir
门限秘密共享方案将私钥
dB
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，通信双方通过互相传递信息，共同协商出一个共享密钥，通信方
A
和通信方
B
，各自分别具有私钥
dA、dB
，公钥
PA、PB
；所述通信方
A
包括以下步骤：使用伪随机数生成器选取随机数
rA
，并计算出椭圆曲线点
RA
，再转化为整数后，发送给通信方
B
；接收通信方
B
计算的椭圆曲线点
RB
和通信方
B
选取的随机数
rB
，执行门限算法将
rB
分割成若干数据项
rBi
，对数据项
rBi
进行处理后，将数据项
rBi
发送给通信方
B
；验证
RB
是否在椭圆曲线上，不满足则报错退出；根据公钥
PB
计算椭圆曲线点
U
，并根据椭圆曲线点
U
，计算
KA
；接收通信方
B
计算的
KB
，并判断
KA
＝
KB
是否成立，若是，则协商通过；否则不通过，则协商失败；所述通信方
B
包括以下步骤：使用伪随机数生成器选取随机数
rB
，计算椭圆曲线点
RB
，再转化为整数后，发送给通信方
A
；接收云端数据包
dBi
，以此计算
tBi
，并保存；接收通信方
A
计算的椭圆曲线点
RA
，验证
RA
是否满足椭圆曲线方程，不满足则报错退出；根据
tBi
和
RA
计算
Vi
，进行拉格朗日插值法恢复点
V
，验证点
V
是否在椭圆曲线上，若不满足，则重新选取
rBi
进行计算；根据点
V
，计算
KB
，并发送给通信方
A。2.
根据权利要求1所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，所述云端数据包
dBi
的产生过程包括：云端采用
Shamir
门限秘密共享方案将私钥
dB
进行分割，得到
k
个子秘密项
dBi
，保存
dBi
，并选取若干项
dBi
发送给通信方
A。3.
根据权利要求2所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，所述端采用
Shamir
门限秘密共享方案将私钥
dB
进行分割的过程包括：将数据私钥
dB
转换为
Base64
字符串并存储在
password
变量中；根据
shamir
门限秘密共享方案分别创建
Split
分割函数，
SecurityLevel
安全级别等级函数；设置分割的安全级别，存储在
splitSecurityLevel
变量中；使用
split.MakeShares
方法进行密码分割，传入参数为：要求的最小共享数量
、
总共的共享数量
、password、
和
splitSecurityLevel
；将返回的
shares
对象赋值给
secret
变量，表示原始密码的秘密部分；使用
LINQ
表达式筛选出满足条件
(X
是偶数
)
的份额，并将结果存储在
subSet1
变量中；将
dBi
进行包数据处理发送给通信方
B。4.
根据权利要求1所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，所述将
dBi
进行包数据处理发送给通信方
B
的过程包括：选择要发送的子秘密项
dBi
，同时从总数据项中对已经发送的子秘密项
dBi
进行标记
dBi
’
；添加标识信息
identity
，表示发送方的身份标识；添加哈希认证
Hash Authentication
，用于验证包的完整性和防篡改；将包括
dBi
的关键信息进行加密处理；添加发送包的时间戳信息，并将上述操作后的数据放入
JSON
数据结构中，转换为字符串
。5.
根据权利要求1所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，所述根据
tBi
和
RA
计算
Vi
，进行拉格朗日插值法恢复点
V
的过程包括：对一些参数进行初始化，包括
SM2
曲线的参数以及定义一个
Infinity
点作为插值的初
始点；对于每一个已知点，计算其对应的
Li
值；
Li
的计算使用了拉格朗日插值公式，其中分子部分使用了已知点的
x
坐标的差值，分母部分使用了已知点的
x
坐标的差值的累积乘积，并求模曲线的模数
p
；将
Li
值乘以对应的已知点的
y
坐标，并求模曲线的模数
p
；将
Li
值乘以
SM2
曲线的生成点
G
，得到对应的插值点
LiPoint
；将插值点
LiPoint
与之前的插值点
interpolatedPoint
相加，得到新的插值点；循环遍历所有的已知点，重复计算新的差之点的过程；返回最终的插值点；构造坐标点，验证其是否满足椭圆曲线方程
。6.
根据权利要求1所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，在得到
KB
后，通信方
B
采用
Shamir
秘密共享方案将
KB
进行分割，得到
k
个子秘密项
KBi
，保存
KBi
，并选取若干项发送给通信方
A。7.
根据权利要求6所述的基于国密算法的门限密钥协商的方法，其特征在于，所述在得到
KB
后，通信方
B
采用
Shamir
秘密共享方案将
KB
进行分割，得到
k
个子秘密项
KBi
，保存
KBi
，并选取若干项发送给通信方
A
的过程包括：通信方
B
执行以下步骤：将得到的共享密钥
KB
，使用
Split
函数进行分割，得到分割后的子密钥项
KB1
，
KB2
，
KB3
；选择
KB1
子密钥项，采用包处理方式添加身份标识
identity
，哈希认证
Hash Authentication
等操作，同时标记
KB1
子密钥项；将处理后的
KB1
数据包发送给通信方
A
，同时接收通信方
A<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，付勇，高绍锋，陈丽娟，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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