[发明专利]一种食品安全追溯系统群数字签名设计及应用方法

说明书

本发明公开了一种食品安全追溯系统群数字签名设计及应用方法。主要包括：A.建立食品安全追溯系统，群成员通过分布式协议确定系统参数，选取各自的唯一标识，并计算群公钥和群私钥；B.验证新成员的申请加入，部分成员发送部分签名给签名合成者进行验证，生成群数字签名；C.群成员控制群私钥，选取n‑t个成员分享秘密，共同伪造其他成员的群签名，使签名验证者误以为签名来自其他成员；D.抵御假冒群数字签名攻击并识别假冒成员的身份，完成食品安全追溯系统群数字签名的设计及应用。该方法具有较好的稳定性和抗干扰性，重复使用率高，采用群数字签名技术对食品信息进行匹配加密和解密处理，避免食品信息隐私泄露和恶意篡改，实现了食品全生命周期防伪追溯。

技术领域

本发明涉及一种食品安全追溯系统群数字签名设计及应用方法，属于食品安全、数字签名、密码学领域。

背景技术

为了加强食品安全信息传递，建立了食品安全追溯系统，对食品的生产、加工流程和位置予以追踪的能力。现有的食品安全追溯系统稳定性较差，攻击者可以通过合谋攻击伪造群签名，使验证者不能正确识别签名者的身份，从而造成食品信息隐私泄露，同时也容易存在职权滥用，食品信息被恶意篡改，造成食品安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有较好的稳定性和抗干扰性的食品安全追溯系统群数字签名设计及应用方法，重复使用率高，采用群数字签名技术对食品信息进行匹配加密和解密处理，避免食品信息隐私泄露和恶意篡改，实现了食品全生命周期防伪追溯。

本发明解决其问题所采用的技术方案，包括以下步骤：

A.建立食品安全追溯系统，群成员通过分布式协议确定系统参数，选取各自的唯一标识，并计算群公钥和群私钥；

B.验证新成员的申请加入，部分成员发送部分签名给签名合成者进行验证，生成群数字签名；

C.群成员控制群私钥，选取n-t个成员分享秘密，共同伪造其他成员的群签名，使签名验证者误以为签名来自其他成员；

D.抵御假冒群数字签名攻击并识别假冒成员的身份，完成食品安全追溯系统群数字签名的设计及应用。

本发明的有益效果是：

在食品安全追溯越来越重要的情况下，本发明具有较好的稳定性和抗干扰性，重复使用率高，采用群数字签名技术对食品信息进行匹配加密和解密处理，避免食品信息隐私泄露和恶意篡改，实现了食品全生命周期防伪追溯。

附图说明

图1 一种食品安全追溯系统群数字签名设计及应用方法的整体流程图

图2 食品安全追溯系统模型图

图3 群数字签名生成流程图。

具体实施方式

参照图1至图3，本发明所述的方法包括以下步骤：

A. 建立食品安全追溯系统，群成员通过分布式协议确定系统参数，选取各自的唯一标识，并计算群公钥和群私钥；

（1）建立食品安全追溯系统，如图2所示。系统各成员组成一个群体，群成员确定系统参数：为大素数，且r可以整除q-1，q可以整除p-1。每个成员随机选取一个t-1（t为预设的门限值）次多项式f(x)和一个正整数作为自己的唯一标识，将秘密广播给其他成员，多项式f(x)作为秘密参数保存：

其中，是GF(r)中阶为r的元素，GF(p)是F={0，1，2，……q-1} 在mod(q)下关于模运算的加法和乘法构成的一个有限群。

（2）其他成员收到秘密后验证其是否正确：