[发明专利]一种生成数字签名的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种生成数字签名的方法及装置。

背景技术

SM2数字签名算法作为SM2密码算法的一个组成部分，其在用户身份认证和信息完整性校验功能领域得到很好的应用。在SM2数字签名算法应用过程中，算法运算效率一直是算法应用者们所关注的重点。SM2数字签名算法由SM2数字签名生成算法和SM2数字签名验证算法构成。

设待签名的消息为M，为了获取消息M的数字签名(r,s)，当用户A需要使用数字签名时，可通过如下SM2数字签名生成算法实现：

A1：置M‾=ZA||M.]]>

其中，‖表示级联运算，Z_A为通过密码杂凑函数求得的上述生成数字签名的用户A的杂凑值。

A2：计算并将e的数据类型由比特串转换为整数。

其中，H_v()为消息摘要长度为v比特的密码杂凑函数，如SM3密码杂凑算法。

A3：用随机数发生器产生随机数k∈[1,n-1]。

其中，n为椭圆曲线参数。

A4：计算椭圆曲线点(x₁,y₁)=[k]G，结果x₁为域元素，将x₁的数据类型转换为整数。

其中，G为椭圆曲线的基点，[k]G表示k与G点乘。

使用的椭圆曲线方程，其类型可选择素数域方程y²=x³+ax+b或二元扩域方程y²+xy=x³+ax²+b。

A5：计算r=(e+x₁)modn   公式一

即使用(e+x₁)对n求模。

若r=0或r+k=n则返回A3。

A6：计算s=((1+d_A)^-1·(k-r·d_A))modn   公式二

若s=0则返回A3。

其中，d_A为上述用户A的私钥。

A7：将r、s的数据类型由整数转换为字节串，消息M的数字签名为(r,s)。

用户A可以是系统或设备，执行上述SM2数字签名生成算法的可以是设置于用户A内部的子系统、硬件模块、在用户A内可执行的软件模块等等，也可以是与用户A有通信连接、被用户A调用的系统或设备。

用户A具有长度为entlen_A比特的可辨别标识ID_A，记ENTL_A是由整数entlen_A转换而成的两个字节。在上述SM2数字签名生成算法中，将G的坐标x_G、y_G和P_A的坐标x_A、y_A的数据类型转换为比特串，则上述Z_A=H₂₅₆(ENTL_A‖ID_A‖a‖b‖x_G‖y_G‖x_A‖y_A)。其中，P_A为用户A的公钥，H₂₅₆()为消息摘要长度为256比特的密码杂凑函数，如SM3密码杂凑算法。

另外，在具体工程实现过程中，本领域技术人员通常会对公式二采用公式三和公式四两种变形，将公式二中(1+d_A)^-1求负整数指数幂运算转换为(1+d_A)^-1modn求模逆运算，便于工程实现。

s=(((1+d_A)^-1modn)·((k-r·d_A)modn))modn   公式三