[发明专利]一种基于移动终端的CA证书实现方法

权利要求书

1.一种基于移动终端的CA证书实现方法，其特征在于：

参数定义：参数为a,b,q的椭圆曲线E_q(a,b)，q是大素数，P为椭圆曲线上的一个基点，ID_i是用户U_i的身份信息，PW_i是用户U_i的口令，BIO_i是用户U_i的生物信息，s_CA和Q_CA＝s_CAP分别是CA认证中心的安全私钥和对应的公钥；||表示字符串连接运算，MCA_i＝{x_i,DCA_i}是CA认证中心颁发给用户U_i的证书，为证书的版本信息；为证书的序列号，每个证书都有一个唯一的证书序列号；为证书所使用的签名算法，此处使用椭圆曲线算法ECC；为证书的发行机构名称，命名规则采用X.500格式；为证书的有效期，采用UTC时间格式；为证书所有人的名称，命名规则采用X.500格式；为证书所有人的公开密钥，为证书发行者对证书的签名；

h()是安全的单向哈希函数，E_K(),D_K()分别是对称加密算法和解密算法，K为密钥，R_V()，F_W()分别为椭圆曲线加密算法和解密算法，V,W为对应的私钥和公钥，(Gen,Rep)是模糊提取算法，(η_i,λ_i)＝Gen(BIO_i)，η_i和λ_i为随机字符串，使用生物信息BIO_i与λ_i能计算出η_i＝Rep(BIO_i,λ_i)；

其中公开的系统参数：a,b,q的椭圆曲线E_q(a,b)，CA认证中心的公钥Q_CA＝s_CAP；

该方法包括三个阶段：证书申请阶段、证书使用的签名阶段和证书使用的信息加密阶段；

所述的证书申请阶段，用户U_i提供必需的个人信息给CA认证中心申请个人数字证书，具体实现如下：

Ⅰ.用户U_i将申请证书需要提供的各种信息PRE_i提交给CA认证中心；

Ⅱ.CA认证中心验证用户的合法性；

如果验证通过，选择用户U_i私钥x_i，计算MCA_i＝{x_i,DCA_i}；最后将MCA_i传入用户U_i使用的智能手机中；

Ⅲ.用户U_i录入生物信息BIO_i，输入口令PW_i；获取智能手机主板序列号ID_i并计算(η_i,λ_i)＝Gen(BIO_i)，K_i＝h(η_i||PW_i)，然后将λ_i，存储在智能手机中；

证书使用的签名阶段，用户U_i对需要发送给其他用户的信息MSG_i进行签名，具体实现如下：

①用户U_i输入生物信息和口令PW_i；获取智能手机主板序列号ID_i并计算验证是否等于如果不等于验证失败，提示用户生物信息或口令验证不通过；如果等于则验证通过，提示用户提供要进行签名的信息MSG_i；获取当前时间T_i，然后计算M_t＝h(MSG_i||T_i)，最后将{MSG_i,T_i,DCA_i,M₁}发送给其他用户；

②其他用户接收到{MSG_i,T_i,DCA_i,M₁}后，首先从CA认证中心获取到CA的公钥Q_CA，然后计算如果则验证通过，从DCA_i中获取到用户U_i的公钥计算并验证h(MSG_i||T_i)是否等于M_t；如果相等则说明信息MSG_i确实为用户U_i所发送；

证书使用的信息加密阶段，用户U_i想要将信息MSG_i'加密发送给用户U_j，具体实现如下：

(1)用户U_i输入生物信息BIO_i'和口令PW_i；获取智能手机主板序列号ID_i并计算η_i'＝Rep(BIO_i',λ_i)，验证是否等于如果不等于则验证失败，提示用户生物信息或口令验证不通过；如果等于则验证通过，获取当前时间T_i'，然后计算K_i＝h(η_i'||PW_i)，发送消息{DCA_i,M₂}给用户U_j，请求获取用户U_j的证书信息DCA_j，REQ_DCA_j用于请求获取用户U_j的证书信息；

(2)用户U_j接收到信息{DCA_i,M₂}后，首先从CA认证中心获取到CA 的公钥Q_CA，然后计算如果则从DCA_i中获取用户U_i的公钥计算获取当前时间T_j，验证T_j-T_i'是否小于合法时间差Δt；如果T_j-T_i'小于Δt则不合法，拒绝该请求；否则合法，提示用户U_j输入生物信息BIO_j'和口令PW_j，获取智能手机主板序列号ID_j并计算η_j'＝Rep(BIO_j'||λ_j)，验证是否等于如果验证失败，提示用户生物信息或口令验证不通过；如果验证成功，计算K_j＝h(η_j'||PW_j)，最后发送{DCA_j}给用户U_i；

(3)用户U_i收到{DCA_j}后，首先从CA认证中心获取到CA的公钥Q_CA，然后计算如果则提示用户U_i提供要进行加密的信息MSG_i'，从DCA_j中获取到用户U_j的公钥获取当前时间T_i”，产生随机数u，计算M₃＝E_u(MSG_i')，M_t'＝h(M₃||T_i”)，最后将{M₃,M₄,T_i”}发送给用户U_j；

(4)用户U_j接收到信息{M₃,M₄,T_i”}后，首先计算验证h(M₃||T_i”)是否等于M_t'；如果不相等，终止；如果相等，计算MSG_i'＝D_u(M₃)，获得用户U_i发送的消息。