CN106850233B - 一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法，它采用签约平台、公证平台和密钥管理系统，该方法包括以下步骤：秘钥管理系统初始化的步骤、用户注册的步骤、用户发起签约的步骤以及合约管理的步骤；本发明利用多机构的身份基密码体制和混合加密技术，系统部署不再依赖于PKI中的CA中心；签约各方自己才可以看到文本和签名；平台不能冒充某个用户向另一个用户发起签约请求；不同的文本和签名用不同的密钥加密(一次一密)，而签约方自己只需要管理一个秘钥，就可以查看自己签署的所有被加密的文本和签名；系统稳定性高，可靠性好。

Description

一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法
技术领域
本发明涉及合同签约领域，尤其是一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法。
背景技术
随着网络技术的发展，传统的纸质合同正在被电子合同所取代。但现有的电子合同签署方法都是基于公钥基础设施/认证中心(PKI/CA)模式。在PKI/CA模式中，用户与公钥之间通过一个公钥证书来绑定。CA维护着一种动态变化的证书库(或叫证书目录)。公钥证书有效地解决了用户公钥的真实性和有效性问题。由于数字证书的颁发依赖于可信CA，公钥证书库的管理和维护成本较高。证书获取和更新流程非常复杂，影响其使用的范围。
在身份基密钥体制中，用户的公钥为期身份信息(IP地址、Email、电话号码)。一个中心机构拥有一个主密钥，并且可以利用该主密钥为用户产生私钥。身份基密码体制避免了PKI/CA模式中公钥证书管理和验证问题。然而，身份基密码体制中存在秘钥托管问题，即中心机构可以利用主密钥产生某个用户的私钥，进而冒充该用户。为了降低对中心机构的可信，多机构的身份基密码体制被提出。在多机构的身份基加密系统中，多个机构分别管理部分主密钥，并且可以为用户产生部分私钥。因此，多机构的身份基密码体制有效地解决了秘钥托管问题。
在公钥密码体制中，通信双方可以直接通信而不需要提前共享密钥，但加、解密速度较慢。在对称加密系统中，通信双方需要提前共享一个密钥，但其加、解密速度较快。为了提高加密算法的效率，混合加密的概念被提出。混合加密方案由密钥封装机制和数据封装机制组成，即KEM/DEM模型。在KEM/DEM模型中，数据利用对称加密算法用会话秘钥加密，而会话密钥用公钥加密算法加密。
本发明则正是利用多机构的身份基密码体制和混合加密技术而提出的一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出种多机构可外包的电子合同签署和管理方法。
本发明的技术方案是：
一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法，它采用签约平台、公证平台和密钥管理系统，该方法包括以下步骤：
S1、秘钥管理系统初始化的步骤：
S1-1、签约平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，利用密钥产生算法KG1生成签约平台的主密钥MSKS和公共参数paramsS，KG1(k)→(MSKS,paramsS)；
S1-2、公证平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，选择伪随机函数F,利用密钥产生算法KG2生成公证平台的主密钥(MSKN,KN)和公共参数paramsN，KG2(k)→(MSKN,KN,paramsN)；
S1-3、签约平台和公证平台共享密钥KSN；
S2、用户注册的步骤：
S2-1、用户i向签约平台提交注册信息
Figure BDA0001241285990000021
S2-2、签约平台利用密钥产生算法KG3为各用户i计算私钥
Figure BDA0001241285990000022
并通过秘密信道发送给各用户,
Figure BDA0001241285990000023
S2-3、用户i向公证处平台提交注册信息
Figure BDA0001241285990000031
Figure BDA0001241285990000032
S2-4、公证处平台利用密钥产生算法KG4为各用户i计算私钥
Figure BDA0001241285990000033
为各用户选择随机参数KNi，保存
Figure BDA0001241285990000034
将私钥和随机参数
Figure BDA0001241285990000035
通过秘密信道发送给各用户,
Figure BDA0001241285990000036
S3、用户发起签约的步骤：
S3-1、用户Alice向签约平台提交与Bob签约请求；
S3-2、签约平台产生随机串StrA，并将发送给Alice，其中，
Figure BDA0001241285990000038
S3-3、Alice将
Figure BDA0001241285990000039
发送给公证平台；
S3-4、公证平台计算会话密钥KAB，进行加密得到加密后的会话秘钥CTNB，将(KAB,CTNB)发送给Alice；
KAB＝F(KN,StrA,PIDB)，
CTNB＝Enc(KNB,KAB)；
S3-5、Alice利用私钥
Figure BDA00012412859900000310
对文本M签名,获取签名δA，分别加密文本M、签名δA和会话密钥KAB，Alice将密文
Figure BDA00012412859900000311
发送给签约平台，签约平台保存
Figure BDA00012412859900000313
Figure BDA00012412859900000314
Figure BDA00012412859900000315
Figure BDA00012412859900000316
其中，Enc为对称加密算法，Enc′为非对称加密算法；
S3-6、签约平台通知Bob下载部分密文参数
Figure BDA00012412859900000317
S3-7、Bob下载部分密文参数
Figure BDA00012412859900000318
利用KNB解密CTNB得到KAB，依次解密
Figure BDA00012412859900000319
和
Figure BDA00012412859900000320
获取文本M和签名δA：
KAB＝Dec(KNB,CTNB)，
Figure BDA0001241285990000041
Figure BDA0001241285990000042
S3-8、Bob核对文本M及签名δA，如果Bob同意在文本M签名，则利用其私钥对文本M签名，获取签名δB，分别加密文本M、签名δB和会话密钥KAB，Bob将密文
Figure BDA0001241285990000044
发送给签约平台；
Figure BDA0001241285990000045
Figure BDA0001241285990000046
Figure BDA0001241285990000047
Figure BDA0001241285990000048
S3-9、签约平台将密文CTA和密文CTB相关联，保存，签约完成；
Figure BDA0001241285990000049
其中，T为时戳。
本发明的步骤3-9之后还包括：
S3-10、签约平台通知Alice下载
Figure BDA00012412859900000410
S3-11、Alice下载
Figure BDA00012412859900000411
利用会话密钥KAB解密和
Figure BDA00012412859900000413
得到文本
Figure BDA00012412859900000414
和签名
Figure BDA00012412859900000415
S3-12、Alice检测文本M和签名δB是否正确，如果正确，签约完成。
本发明的步骤S2-1中，用户i向签约平台提交注册信息
Figure BDA00012412859900000416
包含身份证号码、手机号码和email，用户i向公证处平台提交注册信息
Figure BDA00012412859900000417
包含手机号码和email。
本发明的非对称加密算法选取身份基加密算法。
本发明的中，还包括以下步骤：
S4、合约管理的步骤：
S4-1、如果Alice想查看合约的签署情况，Alice将
Figure BDA00012412859900000418
发送给签约平台，签约平台将
Figure BDA00012412859900000419
发送给Alice，Alice利用私钥解密CT3AB得到
Figure BDA0001241285990000052
然后利用KAB解密
Figure BDA0001241285990000053
和
Figure BDA0001241285990000054
得到
Figure BDA0001241285990000055
Figure BDA0001241285990000056
Figure BDA0001241285990000057
和
S4-2、如果Bob想查看合约的签署情况，Bob将发送给签约平台，签约平台将
Figure BDA00012412859900000510
发送给Bob，Bob利用私钥
Figure BDA00012412859900000511
解密得到
Figure BDA00012412859900000513
然后利用KAB解密
Figure BDA00012412859900000514
和得到
Figure BDA00012412859900000516
Figure BDA00012412859900000517
和
Figure BDA00012412859900000518
本发明的步骤S3-2中，签约平台计算MAC码h,并将
Figure BDA00012412859900000519
发送给Alice；
Figure BDA00012412859900000520
对应的，S3-3、Alice将
Figure BDA00012412859900000521
发送给公证平台；
对应的，S3-4中、公证平台根据共享密钥KSN和收到的
Figure BDA00012412859900000522
计算MAC码h′；
Figure BDA00012412859900000523
验证MAC码h与h′是否一致，如果一致，则继续，如果不一致，则终止签约。
本发明的有益效果：
本发明基于密钥封装技术而提出，相对于传统的电子合同签署方法，具有如下特点：
1、系统部署不再依赖于PKI中的CA中心；
2、签约各方自己才可以看到文本和签名；
3、平台不能冒充某个用户向另一个用户发起签约请求；
4、不同的文本和签名用不同的密钥加密(一次一密)，而签约方自己只需要管理一个秘钥，就可以查看自己签署的所有被加密的文本和签名系统稳定性高，可靠性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法，它采用签约平台、公证平台和密钥管理系统，该方法包括以下步骤：
S1、秘钥管理系统初始化的步骤：
S1-1、签约平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，利用密钥产生算法KG1生成签约平台的主密钥MSKS和公共参数paramsS，KG1(k)→(MSKS,paramsS)；
S1-2、公证平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，选择伪随机函数F,利用密钥产生算法KG2生成公证平台的主密钥(MSKN,KN)和公共参数paramsN，KG2(k)→(MSKN,KN,paramsN)；
S1-3、签约平台和公证平台共享密钥KSN；
S2、用户注册的步骤：
S2-1、用户i向签约平台提交注册信息
Figure BDA0001241285990000061
包含身份证号码、手机号码和emai l；
S2-2、签约平台利用密钥产生算法KG3为各用户i计算私钥并通过秘密信道发送给各用户,
Figure BDA0001241285990000063
S2-3、用户i向公证处平台提交注册信息
Figure BDA0001241285990000065
包含手机号码和email；
S2-4、公证处平台利用密钥产生算法KG4为各用户i计算私钥
Figure BDA0001241285990000066
为各用户选择随机参数KNi，保存
Figure BDA0001241285990000067
将私钥和随机参数通过秘密信道发送给各用户,
Figure BDA0001241285990000069
S3、用户发起签约的步骤：
S3-1、用户Alice向签约平台提交与Bob签约请求；
S3-2、签约平台产生随机串StrA，计算MAC码h,并将
Figure BDA0001241285990000071
发送给Alice，其中，
Figure BDA0001241285990000072
S3-3、Alice将
Figure BDA0001241285990000074
发送给公证平台；
S3-4、公证平台根据共享密钥KSN和收到的
Figure BDA0001241285990000075
计算MAC码h′；
Figure BDA0001241285990000076
验证MAC码h与h′是否一致，如果一致，则继续，如果不一致，则终止签约；
公证平台计算会话密钥KAB，进行加密得到加密后的会话秘钥CTNB，将(KAB,CTNB)发送给Alice；
KAB＝F(KN,StrA,PIDB)，
CTNB＝Enc(KNB,KAB)；
S3-5、Alice利用私钥
Figure BDA0001241285990000077
对文本M签名,获取签名δA，分别加密文本M、签名δA和会话密钥KAB，Alice将密文
Figure BDA0001241285990000078
发送给签约平台，签约平台保存
Figure BDA0001241285990000079
Figure BDA00012412859900000710
Figure BDA00012412859900000711
Figure BDA00012412859900000712
Figure BDA00012412859900000713
其中，Enc为对称加密算法，Enc′为非对称加密算法；非对称加密算法选取身份基加密算法；
S3-6、签约平台通知Bob下载部分密文参数
Figure BDA00012412859900000714
S3-7、Bob下载部分密文参数
Figure BDA00012412859900000715
利用KNB解密CTNB得到KAB，依次解密
Figure BDA0001241285990000081
和
Figure BDA0001241285990000082
获取文本M和签名δA：
KAB＝Dec(KNB,CTNB)，
Figure BDA0001241285990000083
Figure BDA0001241285990000084
S3-8、Bob核对文本M及签名δA，如果Bob同意在文本M签名，则利用其私钥
Figure BDA0001241285990000085
对文本M签名，获取签名δB，分别加密文本M、签名δB和会话密钥KAB，Bob将密文
Figure BDA0001241285990000086
发送给签约平台；
Figure BDA0001241285990000087
Figure BDA0001241285990000088
Figure BDA0001241285990000089
Figure BDA00012412859900000810
S3-9、签约平台将密文CTA和密文CTB相关联，保存，签约完成；
Figure BDA00012412859900000811
S3-10、签约平台通知Alice下载
Figure BDA00012412859900000812
S3-11、Alice下载
Figure BDA00012412859900000813
利用会话密钥KAB解密和
Figure BDA00012412859900000815
得到文本
Figure BDA00012412859900000816
和签名
Figure BDA00012412859900000817
S3-12、Alice检测文本M和签名δB是否正确。如果正确，签约完成；
S4、合约管理的步骤：
S4-1、如果Alice想查看合约的签署情况，Alice将
Figure BDA00012412859900000818
发送给签约平台，签约平台将
Figure BDA00012412859900000819
发送给Alice，Alice利用私钥
Figure BDA00012412859900000820
解密CT3AB得到然后利用KAB解密
Figure BDA00012412859900000822
和
Figure BDA00012412859900000823
得到
Figure BDA00012412859900000824
Figure BDA00012412859900000825
和
Figure BDA00012412859900000826
S4-2、如果Bob想查看合约的签署情况，Bob将
Figure BDA00012412859900000827
发送给签约平台，签约平台将
Figure BDA0001241285990000091
发送给Bob。Bob利用私钥
Figure BDA0001241285990000092
解密得到然后利用KAB解密
Figure BDA0001241285990000095
和
Figure BDA0001241285990000096
得到
Figure BDA0001241285990000097
Figure BDA0001241285990000098
和
Figure BDA0001241285990000099
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种多机构可外包的电子合同签署和管理方法，它采用签约平台、公证平台和密钥管理系统，其特征是该方法包括以下步骤：
S1、秘钥管理系统初始化的步骤：
S1-1、签约平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，利用密钥产生算法KG1生成签约平台的主密钥MSKS和公共参数paramsS，KG1(k)→(MSKS，paramsS)；
S1-2、公证平台根据需要的安全等级输入一种安全参数k，k为自然数，选择伪随机函数F，利用密钥产生算法KG2生成公证平台的主密钥(MSKN，KN)和公共参数paramsN，KG2(k)→(MSKN，KN，paramsN)；
S1-3、签约平台和公证平台共享密钥KSN；
S2、用户注册的步骤：
S2-1、用户i向签约平台提交注册信息
Figure FDA0002268191110000011
S2-2、签约平台利用密钥产生算法KG3为各用户i计算私钥
Figure FDA0002268191110000012
并通过秘密信道发送给各用户，
Figure FDA0002268191110000013
S2-3、用户i向公证处平台提交注册信息
Figure FDA0002268191110000015
S2-4、公证处平台利用密钥产生算法KG4为各用户i计算私钥
Figure FDA0002268191110000016
为各用户选择随机参数KNi，保存将私钥和随机参数
Figure FDA0002268191110000018
通过秘密信道发送给各用户，
Figure FDA0002268191110000019
S3、用户发起签约的步骤：
S3-1、用户Alice向签约平台提交与Bob签约请求；
S3-2、签约平台产生随机串StrA，并将
Figure FDA00022681911100000111
发送给Alice，其中，
Figure FDA00022681911100000110
S3-3、Alice将
Figure FDA0002268191110000021
发送给公证平台；
S3-4、公证平台计算会话密钥KAB，进行加密得到加密后的会话秘钥CTNB，将(KAB，CTNB)发送给Alice；
Figure FDA0002268191110000022
CTNB＝Enc(KNB，KAB)；
S3-5、Alice利用私钥
Figure FDA0002268191110000023
对文本M签名，获取签名δA，分别加密文本M、签名δA和会话密钥KAB，Alice将密文
Figure FDA0002268191110000024
发送给签约平台，签约平台保存
Figure FDA0002268191110000026
Figure FDA0002268191110000027
Figure FDA0002268191110000028
其中，Enc为对称加密算法，Enc′为非对称加密算法；
S3-6、签约平台通知Bob下载部分密文参数
Figure FDA00022681911100000210
S3-7、Bob下载部分密文参数
Figure FDA00022681911100000211
利用KNB解密CTNB得到KAB，依次解密
Figure FDA00022681911100000212
和
Figure FDA00022681911100000213
获取文本M和签名δA：
KAB＝Dec(KNB，CTNB)，
Figure FDA00022681911100000214
Figure FDA00022681911100000215
S3-8、Bob核对文本M及签名δA，如果Bob同意在文本M签名，则利用其私钥
Figure FDA00022681911100000216
对文本M签名，获取签名δB，分别加密文本M、签名δB和会话密钥KAB，Bob将密文
Figure FDA00022681911100000217
发送给签约平台；
Figure FDA00022681911100000220
Figure FDA0002268191110000031
S3-9、签约平台将密文CTA和密文CTB相关联，保存，签约完成；
Figure FDA0002268191110000032
其中，T为时戳。
2.根据权利要求1所述的多机构可外包的电子合同签署和管理方法，其特征是步骤3-9之后还包括：
S3-10、签约平台通知Alice下载
Figure FDA0002268191110000033
S3-11、Alice下载
Figure FDA0002268191110000034
利用会话密钥KAB解密
Figure FDA0002268191110000035
和得到文本
Figure FDA0002268191110000037
和签名
Figure FDA0002268191110000038
S3-12、Alice检测文本M和签名δB是否正确，如果正确，签约完成。
3.根据权利要求1所述的多机构可外包的电子合同签署和管理方法，其特征是步骤S2-1中，用户i向签约平台提交注册信息
Figure FDA0002268191110000039
包含身份证号码、手机号码和email，用户i向公证处平台提交注册信息
Figure FDA00022681911100000310
包含手机号码和email。
4.根据权利要求1所述的多机构可外包的电子合同签署和管理方法，其特征是非对称加密算法选取身份基加密算法。
5.根据权利要求1所述的多机构可外包的电子合同签署和管理方法，其特征是它还包括以下步骤：
S4、合约管理的步骤：
S4-1、如果Alice想查看合约的签署情况，Alice将发送给签约平台，签约平台将
Figure FDA00022681911100000312
发送给Alice，Alice利用私钥
Figure FDA00022681911100000313
解密CT3AB得到
Figure FDA00022681911100000314
然后利用KAB解密
Figure FDA00022681911100000315
和
Figure FDA00022681911100000316
得到
Figure FDA00022681911100000317
Figure FDA00022681911100000318
和
Figure FDA00022681911100000319
S4-2、如果Bob想查看合约的签署情况，Bob将
Figure FDA00022681911100000320
发送给签约平台，签约平台将
Figure FDA0002268191110000041
发送给Bob，Bob利用私钥
Figure FDA0002268191110000042
解密
Figure FDA0002268191110000043
得到
Figure FDA0002268191110000044
然后利用KAB解密
Figure FDA0002268191110000045
和得到
Figure FDA0002268191110000048
和
Figure FDA00022681911100000414
6.根据权利要求1所述的多机构可外包的电子合同签署和管理方法，其特征是步骤S3-2中，签约平台计算MAC码h，并将
Figure FDA0002268191110000049
发送给Alice；
Figure FDA00022681911100000410
对应的，S3-3、Alice将
Figure FDA00022681911100000411
发送给公证平台；
对应的，S3-4中、公证平台根据共享密钥KSN和收到的计算MAC码h′；
Figure FDA00022681911100000413
验证MAC码h与h′是否一致，如果一致，则继续，如果不一致，则终止签约。
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