[发明专利]基于SM2数字签名的泛指定验证者签名证明系统

说明书

本发明涉及一种基于SM2数字签名的泛指定验证者签名证明系统，包括管理员、签名者、签名拥有者和指定验证者四个单元；所述系统管理员，用于调用初始化Setup算法确定系统参数，将系统参数分享给其他单元；所述签名者，用于调用KGen算法生成公钥和私钥，并利用私钥调用Sign算法计算消息的签名；所述签名拥有者，用于从签名者获得消息和签名，先调用验证算法Verf验证消息和签名的有效性，再调用转换算法Tran得到转换签名和转换密钥；所述指定验证者，用于执行IVerf协议。本发明能够满足自适应选择攻击不可伪造性(UF‑CMA)和抗冒充攻击(R‑IM)两类安全性，并有效提高UDVSP的计算效率。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于SM2数字签名的泛指定验证者签名证明系统。

背景技术

泛指定验证者签名证明(Universal Designated Verifier Signature Proof)允许签名拥有者在不提供签名情况下，让指定验证者相信他/她拥有这个签名，但指定验证者无法让其他人也相信.UDVSP被广泛应用于医疗数据、电子投票、匿名证书、电子收入汇总等领域的隐私保护.以医疗领域为例，假设签名拥有者(患者Alice)从签名者(医生D1)获得新的电子医疗记录.Alice可以在不提供电子医疗记录签名的情况下，让指定验证者(医生D2)相信电子医疗记录内容，并且医生D2无法让其他人相信这份电子医疗记录的内容.现有UDVSP方案均基于BLS签名、BBS签名等国外算法设计的，且涉及高耗时的双线性对运算的全域哈希函数计算，导致这些方案国产自主化程度低、效率不高，难以在国内信息系统应用与推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于SM2数字签名的泛指定验证者签名证明系统，解决现有基于BLS签名和BBS签名的UDVSP方案均涉及高耗时的双线性对运算的全域哈希函数计算，导致这些方案效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于SM2数字签名的泛指定验证者签名证明系统，包括管理员、签名者、签名拥有者和指定验证者四个单元；

所述系统管理员，用于调用初始化Setup算法确定系统参数，将系统参数分享给其他单元；

所述签名者，用于调用KGen算法生成公钥和私钥，并利用私钥调用Sign算法计算消息的签名

所述签名拥有者，用于从签名者获得消息m和签名σ，先调用验证算法Verf验证消息m和签名σ的有效性，再调用转换算法Tran得到转换签名和转换密钥tk；

所述指定验证者，用于执行IVerf协议。

进一步的，所述初始化Setup算法，具体为：算法输入安全参数λ，随机选取大素数q，确定非奇异椭圆曲线E:y²＝x³+ax+b(mod q)，其中，

在E所有点包含无穷远点)中选取素数n阶循环群以及生成元

选取安全哈希函数

算法输出系统参数

进一步的，所述KGen算法，具体为：算法输入系统参数pp，随机选取计算P＝dG，算法输出用户的私钥sk＝d、公钥pk＝P。

进一步的，所述Sign算法，具体为：算法输入系统参数pp、用户私钥sk＝d和消息m。随机选取计算K＝kP＝(x_K，y_K)、和r＝(e+x_K)(mod n)；若r＝0或r+k＝n，则重新选取k再计算，否则计算s＝(1+d)^-1(k-rd)(mod n)。若s≠0，则输出消息m和签名σ＝(r，s)。