抵抗有界敏感信息泄露的无证书密钥封装方法与流程

技术特征：

1.一种抵抗有界敏感信息泄露的无证书密钥封装方法，其特征在于由下述步骤组成：

(1)系统初始化

1)运行群生成算法生成相应的元组(q,g,p)，其中g是阶为大素数q的加法循环群，p是群g的生成；

2)选择安全的哈希函数h、哈希函数h′、密码衍射函数kdf：

其中id是用户的身份标识，为q阶整数群；

3)从q阶整数群中随机选择有限整数a作为系统的主私钥并保密，设定系统的主公钥ppub，全局参数params，并公开：

ppub＝a·p

params＝{q,g,p,ppub,h,h′,kdf}

其中a为有限的整数；

(2)生成用户密钥

身份标识为id的用户的密钥生成过程如下：

1)用户确定公开参数xid：

其中，和是从q阶整数群中随机选择的有限整数；

将用户的身份标识id和公开参数xid发送给密钥生成中心；

2)密钥生成中心收到用户的身份标识id和公开参数xid后，密钥生成中心从q阶整数群中随机选择有限整数rid，将用户的部分公钥yid和用户的部分私钥yid通过安全信道发送给用户；

yid＝rid·p

yid＝rid+a·h(id,xid,yid)

3)用户收到部分公钥yid和部分私钥yid，检查式(1)是否成立

yid·p＝yid+ppub·h(id,xid,yid)(1)

若式(1)成立，设置用户的私钥skid并保密和用户的公钥pkid并公开；若式(1)不成立，输出失败信息，终止协议并退出；

其中，skid为pkid为(xid,yid)；

(3)封装

1)用户从q阶整数群中均匀随机选择有限整数r、r1、r2，设定部分封装密文c0、部分封装密文c1、部分封装密文c2：

c0＝r·p

c1＝r1·p

c2＝r2·p

2)给定哈希函数h′的输入值c0、c1、c2，得到相对应的输出值μ：

μ＝h′(c0,c1,c2)

3)设定密码衍射函数kdf的输入值w：

w＝r1·xid+r2·μ·(yid+ppub·h(id,xid,yid))

4)设定密码衍射函数kdf的输出值t1、输出值t2：

(t1,t2)＝kdf(w)

5)设定部分封装密文c3、封装密文c和封装密钥k，并输出封装密文c和封装密钥k：

c3＝r·t1+r1·t2

c＝(c0,c1,c2,c3)

k＝r2·xid+r1·(yid+ppub·h(id,xid,yid))；

(4)解封装

1)接受者设定哈希函数h′的输出值μ，密码衍射函数kdf的输入值w，密码衍射函数kdf的输出值t′1、输出值t′2：

μ＝h′(c0,c1,c2)

(t′1,t′2)＝kdf(w)

2)如果等式(2)成立，则输出封装密钥k；否则输出⊥，表示解封装失败：

c3·p＝t′1·c0+t′2·c1(2)

技术总结
一种抵抗有界敏感信息泄露的无证书密钥封装方法，由系统初始化、生成用户密钥、封装、解封装步骤组成。在各个步骤中未使用双线性映射，提高了本发明的计算效率和实用性；在封装密文中的所有元素对于任意敌手随机，确保任何敌手都无法从封装密文中获得相关私钥的秘密信息；保持泄露参数是固定值，与封装密钥空间的大小无关，抗泄露能力不受封装密钥空间的增加而减少，存在泄漏的现实环境中依然保持高安全性。本发明具有安全性高、使用范围广、实用性强等优点，可用于网络环境受限的数字传输技术领域。

技术研发人员：周彦伟;胡冰洁;杨波
受保护的技术使用者：陕西师范大学
技术研发日：2020.04.07
技术公布日：2020.08.18