[发明专利]基于私钥池的抗量子计算签密方法和系统

权利要求书

1.基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，参与方配置有密钥卡，密钥卡内存储有k池和K池，其中k池为私钥池且k池中存储己方k值，K池为公钥池且K池存储所有参与方的K值，同一方的k值与K值相关；

所述抗量子计算签密方法，包括在签密方：

利用随机数从k池中取出参数kia、参数kik，以及从K池中取出参数Kib、与参数kik相对应的参数Kik，并利用参数kik和参数Kib计算得到第一、第二中间参数，具体包括：

生成随机数ri，将随机数ri拆分得到参数ria、参数rib和参数rik；

用指针函数作用于所述参数ria得到指针kap，并利用所述指针kap在k池中的相应位置获取参数kia；

用指针函数作用于所述参数rib得到指针kbp，并利用所述指针kbp在K池中的相应位置获取参数Kib；

用指针函数作用于所述参数rik得到指针kkp，并利用所述指针kkp在k池和K池中的相应位置分别获取参数kik和参数Kik；

依据公式k＝Kib^x mod p计算得到k的值，其中Kib为参数Kib，x为参数kik，p为算法的系统参数；

将k拆分得到所述第一、第二中间参数；

利用第一中间参数加密原文得到密文；

利用哈希函数作用于原文和第二中间参数得到参数r；

利用参数kik、参数r和参数kia计算得到参数s；

对参数Kib和参数Kik进行计算得到计算结果，利用哈希函数作用于所述计算结果和参数r得到参数rk，再利用参数rk加密参数s得到参数srk；

将所述随机数、所述密文、所述参数r以及所述参数srk作为签密发送给验密方用以进行验密。

2.如权利要求1所述的基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，同一方的k值与K值符合如下关系：

Ki＝g^kimod q；其中Ki为K值，ki为k值，g、q为算法的系统参数。

3.如权利要求1所述的基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用参数kik、参数r和参数kia计算得到参数s时采用如下公式：

s＝x/(r+kia)；其中x为参数kik，r为参数r，kia为参数kia。

4.如权利要求1所述的基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用参数kik、参数r和参数kia计算得到参数s时采用如下公式：

s＝x/(1+kia*r)，其中x为参数kik，r为参数r，kia为参数kia。

5.如权利要求3或4所述的基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述抗量子计算签密方法还包括在验密方：

从签密方接收所述随机数、所述密文、所述参数r以及所述参数srk；

利用所述随机数从k池中取出参数kib，以及从K池中取出参数Kia、参数Kib和参数KiK；

对参数Kib和参数Kik进行计算得到计算结果，利用哈希函数作用于所述计算结果和参数r得到参数rk，再利用参数rk解密参数srk得到参数s；

利用参数Kia、参数r、参数s和参数kib计算得到第一、第二中间参数；

利用第一中间参数解密所述密文得到原文；

用哈希函数作用于所述原文和所述第二中间参数得到参数r；

将己方得到的参数r与来自签密方的参数r进行对比得到相应的验密结果。

6.如权利要求5所述的基于私钥池的抗量子计算签密方法，其特征在于，所述利用参数Kia、参数r、参数s和参数kib计算得到第一、第二中间参数包括：

依据公式k＝(Kia*g^r)^s*kib mod p，或k＝(g*Kia^r)^s*kib mod p计算k；其中Kia为参数Kia，g、p为算法的系统参数，r为参数r，s为参数s，kib为参数kib；

将k拆分得到所述第一、第二中间参数。