[发明专利]一种电网通信加密方法

说明书

本发明公开了一种电网通信加密方法，其包括步骤：步骤S1，利用格密码的SIVP生成一组公钥p，并利用SM3密码生成私钥s；步骤S2，发送端通过公钥p对需要加密的消息m进行加密得到密文m^′并利用私钥对密文m^′进行数字签名，将数字签名的密文m^′输送给接收端；步骤S3，接收端通过私钥s进行签名验证及通过公钥p进行解密，获得传输的明文信息；步骤S4，发送端和接收端采用秘钥mm替换公钥p和私钥s进行后续传输中的加密、解密。实施本发明，具有的安全性较强，用SM4进行消息的加解密，可以得到更好的效率。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及电网通信加密方法。

背景技术

传统的RSA密码体系和MD5加解密算法的安全性是通过计算复杂性来保证的，如大数的质因数分解这一NP难的问题，这些算法的安全性并未从理论上得到证明。Peter Shor提出了基于量子计算的拉斯维加斯算法，表明大数的质因数分解可以等价于在多项式时间复杂度内求某个函数的周期问题。我国学者王小云也证明了MD5哈希算法是可以破解的，这意味着当前密码体系已经不再安全，故提出新的信息加解密体系至关重要。

在抗量子计算密码的研究中，格密码(Lattice-based Cryptography)是一种备受关注的公钥密码体制；其中一个较为常用的困难问题被称为最短线性无关向量问题(Shortest Independent Vector Problem，SIVP)，到目前为止例如SIVP这些格上困难问题还未被证明在多项式时间复杂度内有解，这意味着即使使用量子计算机，也无法在有限时间内求解，基于格密码的密码体制是可以抵御量子计算的攻击。

MD5哈希算法是当前最常见的信息摘要算法，但是MD5哈希算法的安全性已经受到了冲击。对此我国提出了国产加密算法SM3，根据我国国家密码管理局的权威认证，SM3的安全性及效率与SHA-256相当，优于MD5算法生成的128bit散列值。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供电网通信加密方法，解决现有通信加密方式存在安全隐患的问题。

本发明提供电网通信加密方法，其包括如下步骤：

步骤S1，利用格密码的SIVP生成一组公钥p，并利用SM3密码生成私钥s；

步骤S2，发送端通过公钥p对需要加密的消息m进行加密得到密文m′并利用私钥s对密文m′进行数字签名，将数字签名的密文m′输送给接收端；

步骤S3，接收端通过私钥s进行签名验证及通过公钥p进行解密，获得传输的明文信息；

步骤S4，发送端和接收端采用秘钥mm替换公钥p和私钥s进行后续传输中的加密、解密。

进一步，在步骤S1中，所述格密码的SIVP生成一组公钥p具体过程为，

给定一个秩为n的格L，找出n个与线性无关的格向量s_i满足以下公式：‖s_i‖≤λ_n(L)

其中，λ_i(L)指的是第i逐次最小长度；

所述格是m维欧氏空间R^m中n个线性无关向量组{b₁，b₂，…，b_n}的所有整系数线性组合，满足以下公式：

其中，m≥n；

进一步，由以下公式确定公钥p：

p＝L

进一步，在步骤S1中，利用以下公式生成私钥s：

s＝b