一种在标准模型下安全的基于身份广义签密方法
【专利摘要】本发明公开了一种标准模型下安全的基于身份广义签密方法，该方法首先进行用户的私钥提取，提取私钥后再进行基于身份的广义签密，然后再进行解签密。当接收者收到签名（签名功能）或密文（加密功能和签密功能）进行验证或解密时，如果密文解密后通过验证，则输出接受；否则输出拒绝；本发明是在标准模型下安全的基于计算性Diffie-Hellman困难问题（CDH）和判定性双线性Diffie-Hellman困难问题（DBDH）的一种基于身份广义签密方法，能够实现签密、签名和加密三种功能，保护电子文档的机密性、完整性、不可伪造性和不可否认性。
【专利说明】一种在标准模型下安全的基于身份广义签密方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机信息安全【技术领域】，涉及一种签密方法，尤其是一种在标准模型下可证安全的基于身份广义签密方法。
【背景技术】
[0002]1997年，北卡罗来纳大学夏洛特分校的郑玉良(Yuliang Zheng)教授首次提出签密的概念，其核心思想是在一个逻辑步骤内同时实现数字签名和公钥加密两项功能，和传统先签名再加密或先加密再签名的方法相比，签密技术能够减少计算成本和通信开销。由于其特殊功能，广泛的应用于防火墙、电子现金和密钥分配等实际应用中。虽然签密在同时需要加密和认证功能的场合效率高，但当系统只需要机密性或认证性时，签密技术就不再适用了。此时系统需要分别使用加密算法或者数字签名算法才能满足需求，这将大大增加系统的开销。
[0003]为了解决上述问题，2006年，Han等学者首次提出了广义签密的概念。该思想能够实现签密、加密和签名三种功能。当需要同时满足机密性和认证性时，使用签密功能；当仅仅需要满足机密性或认证性时，无须附加其他步骤即可使用加密或签名功能。Wang等学者改进了 Han等学者广义签密安全模型。2008年，Lal等学者首次提出了基于身份广义签密方案。然而，Yu等学者指出该安全模型是不完善的，并给出了正式的基于身份广义签密的安全模型。2011年，Kushwah等学者对Yu等学者提出的安全性模型进行了简化，并给出一个目前效率最高的基于身份广义签密方案。
[0004]上述所有的方案都是在随机预言机模型下可证明安全的。在该模型中，哈希函数被看作为一个完全随机的理想模型，是一个很强的要求。在随机预言机模型下是可证安全的方案，但在具体应用中却无法构造出相应的实例。因此，研究标准模型(无随机预言机)下设计可证明安全的基于身份广义签密具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种在标准模型下安全的基于身份广义签密方法。该方法满足机密性和不可伪造性，即在DBDH假设下适应性选择密文攻击下的不可区分性；CDH假设下适应性选取消息攻击下的存在不可伪造性。广义签密方法在通常签密能同时提供机密性和认证性基础上，即能够实现签密功能，又能够只实现机密性和认证性的单一功能。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007]本发明在标准模型下安全的基于身份广义签密方法包括三种工作模式:签密、签名和加密；每次只有一个模式发生，当接收者收到广义签密后的签名进行验证或解签密时，若验证解密结果与签名的消息一致，则表示接受密文；否则表示拒绝密文；
[0008]所述签密为在一个逻辑步骤内同时实现数字签名和加密两种功能；所述签名为发送方以电子形式签名一个消息或文件，签名后的消息或文件能在计算机网络中传送，并表示签名人对该消息或文件的内容负有责任；所述加密为利用技术手段把重要数据变为乱码传送。
[0009]进一步的，以上方法具体按照以下步骤进行:
[0010]步骤一、系统建立
[0011]I)给定安全系数k，密钥生成中心(PKG)任意选取素数P阶循环群GpG2，g2 e G1,双线性映射e = G1XG1^ G2;
[0012]2) PKG 选取两个密码学哈希函数
【权利要求】
1.一种在标准模型下安全的基于身份广义签密方法，其特征在于，包括三种工作模式:签密、签名和加密；每次只有一个模式发生，当接收者收到广义签密后的签名进行验证或解签密时，若验证解密结果与签名的消息一致，则表示接受密文；否则表示拒绝密文； 所述签密为在一个逻辑步骤内同时实现数字签名和加密两种功能；所述签名为发送方以电子形式签名一个消息或文件，签名后的消息或文件能在计算机网络中传送，并表示签名人对该消息或文件的内容负有责任；所述加密为利用技术手段把重要数据变为乱码传送。
2.根据权利要求1所述的在标准模型下安全的基于身份广义签密方法，具体按照以下步骤进行: 步骤一、系统建立 1)给定安全系数k，密钥生成中心任意选取素数P阶循环群Gi，G2，g2∈ G1，双线性映射
【文档编号】H04L9/32GK103716162SQ201310659322
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】明洋, 冯杰 申请人:长安大学