[发明专利]一种彩虹签名装置

说明书

本发明公开了一种彩虹签名装置，包括中央处理器、中心变换运算器和仿射变换运算器；所述中央处理器包括密码处理器和接口控制器，所述仿射变换运算器包括第一仿射运算器和第二仿射运算器；所述接口控制器用于：输入待签名的信息y和私钥L₁、F、L₂；所述密码处理器用于：调用所述第一仿射运算器，以基于所述L₁，对待签名的信息y进行L₁线性仿射变换，获得第一变换结果调用所述中心变换运算器，以基于所述F，对所述第一变换结果进行中心映射逆变换，获得第二变换结果以及，调用所述第二仿射运算器，以基于所述L₂，对所述第二变换结果进行L₂线性仿射变换，获得彩虹Rainbow签名x。采用本发明实施例，签名速度快，计算资源小，且安全级别高。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种彩虹签名装置。

背景技术

密码算法是用于加密和解密的数学函数，密码算法是密码协议的基础。现行的密码算法主要包括序列密码、分组密码、公钥密码、散列函数等，用于保证信息的安全，提供鉴别、完整性、抗抵赖等服务。密码算法可以分为对称密码算法和非对称密码算法，对称密码在加密和解密过程中使用同一个秘钥，而非对称密码在加密过程中使用私钥，在解密过程中使用公钥，所以非对称密码又被称为公钥密码。基于公钥密码的特性，它可以用于数字签名。

数字签名是一种防止伪造的签名方式，采用公钥密码算法对物理签名进行计算。数字签名的原理是，只有信息的发送方才能产生他人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送方发送信息真实性的一个有效证明。数字签名一般包括两类运算：签名运算和验证运算。发送方持有私钥对信息进行签名，收到方持有公钥对签名进行认证。数字签名一般可以采用RSA、ECC 等签名算法，但这些算法在量子计算机问世后将可能不再安全。所以，研究量子计算攻击免疫的数字签名算法已经成为信息安全领域的热点。

在量子计算攻击免疫的数字签名算法中，多变量公钥签名算法是非常重要的一类公钥密码算法。多变量公钥签名算法的安全性建立在一个NP-Hard问题的基础上，这个困难问题是求解有限域的多元多次方程组，所以多变量公钥签名算法又被叫作基于多元多项式的公钥签名算法。在多变量公钥签名算法中， Rainbow签名算法是应用最广泛的算法之一，被广泛用于文件签名、身份认证等。但是，对于现有的Rainbow签名技术，存在速度较慢、计算资源大等缺点。

发明内容

本发明实施例提出一种彩虹签名及装置，签名速度快，计算资源小，且安全级别高。

本发明实施例提供一种彩虹签名装置，包括中央处理器、中心变换运算器和仿射变换运算器；所述中央处理器包括密码处理器和接口控制器，所述仿射变换运算器包括第一仿射运算器和第二仿射运算器；

所述接口控制器用于：输入待签名的信息y和私钥L₁、F、L₂；

所述密码处理器用于：调用所述第一仿射运算器，以基于所述L₁，对待签名的信息y进行L₁线性仿射变换，获得第一变换结果；调用所述中心变换运算器，以基于所述F，对所述第一变换结果进行中心映射逆变换，获得第二变换结果以及，调用所述第二仿射运算器，以基于所述L₂，对所述第二变换结果进行L₂线性仿射变换，获得彩虹Rainbow签名_x。

进一步地，所述L₁线性仿射变换的计算公式为

所述中心映射逆变换的计算公式为

所述L₂线性仿射变换的计算公式为