[发明专利]产生新的多变量公钥密码系统的方法

摘要

多变量公钥密码系统(MPKC)是这样的公钥密码系统，其公钥是有限域(或环)上的一组多变量多项式。MPKC可以用于加密、认证和签名。这个发明提出了可应用于一个多变量公钥密码系统上来得到新的多变量公钥密码系统的三个方法，而且得到的新密码系统在效率和安全性上要优于原系统。这三个方法分别称为内部扰动—加(IPP)，强化的内部扰动(EIP)和多层油—醋构造(MOVC)。还可以对一个多变量公钥密码体制联合应用这三种方法中的两个或全部三个来得到新的多变量公钥密码体制。

主权项

1.一个密码学方法，应用于一个多变量公钥密码系统(MPKC)来生成新的多变量公钥密码系统或非对称密码通信处理，其中说多变量公钥密码系统是一个密码通信处理包括：a)一个公开变换，这个变换将表示成有限域或环k上n维向量的值X＝(x1，...，xn)通过k上的一组(m个)次数为低次(d)的多变量多项式(f1(x1，...，xn)，...，fm(x1，...，xn))变换为表示成为k上m维向量的值Y＝(y1，...，ym)。并且这个变换是公开可得到的，通过(f1(x1，...，xn)，...，fm(x1，...，xn))＝(y1，...，ym)来计算。这其中的公开变换可以由任何人使用，以加密一条消息或验证一个文件的数字签名或数字认证码的真实性；b)一个秘密变换，即利用秘密密钥的知识来逆转由(f1(x1，...，xn)，...，fm(x1，...，xn))定义的变换，从而由值Y得到值X的过程。其中知道密码密钥的合法用户用秘密变换来加密消息，或生成文件的数字签名或文件的认证码；c)在以前已有的MPKC基础上生成一族新的多变量公钥密码系统或新的非对称密码通信处理，包括以下步骤：i)通过添加少量(r个)的随机或特定选择的内部变量$z_i=\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{ij}}{x}_j+b_i,$ i＝1，..，r来直接对已有的MPKC添加内部扰动，其中zi的线性部分(除去常数项bi)作为xi的函数是线性无关的；ii)添加更多(α个)随机或特别选择的多项式到准备扰动的MPKC中，并且通过复合随机或特定选择的可逆仿射线性变换来将这一切混合在一起，以使得新的MPKC有一个新的变换，这个变换通过有限域或环k上一组新的(m+α个)多变量多项式(f1+(x1，...，xn)，...，f+m+α(x1，...，xn))将表示为k上n维向量的值X＝(x1，...，xn)变换为另一表示为k上(m+α)值Y+＝(y1，...，ym+α)；iii)一个秘密变换，该变换利用原体制的密码秘密和“加”步骤及“附加”步骤中的秘密的知识来逆转(f1+(x1，...，xn)，...，f+m+α(x1，...，xn))，从而由值Y+得到值X。