CN107947943A - 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法 - Google Patents

一种在线离线循环非平衡油醋签名方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107947943A
CN107947943A CN201711248962.9A CN201711248962A CN107947943A CN 107947943 A CN107947943 A CN 107947943A CN 201711248962 A CN201711248962 A CN 201711248962A CN 107947943 A CN107947943 A CN 107947943A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signature
vinegar
oily
equilibrium
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711248962.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107947943B (zh
Inventor
方东祥
彭峙酿
唐韶华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201711248962.9A priority Critical patent/CN107947943B/zh
Publication of CN107947943A publication Critical patent/CN107947943A/zh
Priority to US16/768,599 priority patent/US20220021541A1/en
Priority to PCT/CN2018/112441 priority patent/WO2019105164A1/zh
Priority to AU2018376027A priority patent/AU2018376027B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN107947943B publication Critical patent/CN107947943B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/30—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy
    • H04L9/3006—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy underlying computational problems or public-key parameters
    • H04L9/3026—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy underlying computational problems or public-key parameters details relating to polynomials generation, e.g. generation of irreducible polynomials
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/0819—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s)
    • H04L9/0825—Key transport or distribution, i.e. key establishment techniques where one party creates or otherwise obtains a secret value, and securely transfers it to the other(s) using asymmetric-key encryption or public key infrastructure [PKI], e.g. key signature or public key certificates
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0866—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving user or device identifiers, e.g. serial number, physical or biometrical information, DNA, hand-signature or measurable physical characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • H04L9/3255—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures using group based signatures, e.g. ring or threshold signatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，该方法将传统的非平衡油醋签名过程分解为离线和在线两部分，其中离线步骤与签名的消息无关，可以预先进行，计算过程中结合使用循环计算方法提升性能。在线部分在需要签名的时候，结合使用离线步骤存储的计算结果，完成最后的签名操作。本发明基于多变量公钥密码体制的非平衡油醋签名方案，是一种轻量级的数字签名方案，适用于低性能电子设备。本发明将非平衡油醋签名算法分割为离线和在线两部分，离线步骤计算可以预先进行，可以更加充分的利用能量同时加速在线签名过程。本发明在离线步骤的计算中，使用了循环计算方法，大大降低密钥的大小，同时缩短签名周期。

Description

一种在线离线循环非平衡油醋签名方法
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，具体涉及一种在线离线循环非平衡油醋签名方法。
背景技术
密码技术，是信息安全的核心和基础，广泛用于网络通信、电子商务、银行、国防军事等领域。密码技术包括对称密码和非对称密码，非对称密码也称为公钥密码。
数字签名技术作为密码学技术中用于保护数据真实性的重要技术，几乎无处不在。除了服务器，个人电脑，智能手机等高性能设备会使用数字签名技术保护数据安全外，还有很多低性能的电子设备也需要数字签名技术保证数据的安全。例如：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络。它的末端是可以感知和检查外部世界的传感器。由于其低廉的成本和广泛的适用性，它被广泛使用于商业和工业应用中。在某些WSN应用中，传送数据的正确性至关重要。比如，在病患状态监测系统中，病人关键生理信息如果被篡改将会造成无法挽回的损失。不幸的是，类似无线传感器设备这样的低性能电子设备通常计算能力有限，存储空间较小，对功耗的要求敏感。传统的数字签名方案如ECDSA、RSA等方案因为能耗太高、签名延迟太长等原因都不太适用于此类设备。设计一个轻量级的、节能的数字签名方案目前是一个十分有价值的研究方向。
非平衡油醋签名(Unbalanced Oil and Vinegar Signature)是多变量公钥密码体制(MPKC)在数字签名领域的一个重要应用。非平衡油醋签名的基本结构是油醋多项式，多项式里面分有油变量和醋变量，选取好所有的醋变量的值后，油醋多项式就变成了关于油变量的线性多项式，通过一组油醋多项式，就可以产生一个签名。非平衡油醋签名本身是一种轻量级的签名方案，适用于那些性能较低的电子设备。但是传统的非平衡油醋签名方案仍然存在一些缺点，例如密钥长度较大，无法充分利用当下一些电子设备能够收集能量的能力等。这些缺点，导致该签名方案在低性能电子设备上的表现不佳。
因此，目前亟待提出一种在线离线循环非平衡油醋签名方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种在线离线循环非平衡油醋签名方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，所述的在线离线循环非平衡油醋签名方法包括：
离线步骤：在签名消息到来前，利用设备在能量采集高峰时无法继续存储的能量预先进行计算并存储中间结果，使用循环计算方法来构造中心映射矩阵，并使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵，计算过程包括：秘密参数选择、计算中心映射矩阵及其逆矩阵、生成公钥和私钥并存储计算结果；
在线步骤：在签名消息到来时，结合离线步骤存储的结果进行计算，计算过程包括：签名消息预处理、签名操作以及验证签名。
进一步地，所述的使用循环计算方法来构造中心映射矩阵包含以下步骤：
首先计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，其中v为醋变量，B1为醋变量和油变量的交叉项系数，β1为油变量的线性项系数；然后通过旋转(B1，β1)得到完整的循环矩阵G。
进一步地，所述的使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵包含以下步骤：
首先写出循环矩阵G的多项式形式然后使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x)；最后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1。
进一步地，所述的离线步骤用于离线密钥生成，具体如下：
S101、首先根据所需的安全级别，选取包括基域K＝GF(q),油变量数o和醋变量个数v以及可逆仿射R和S，令n＝o+v；
S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式；
S103、执行循环计算方法，包括选择醋向量v、计算循环矩阵G、求解G的逆矩阵G-1表示为多项式形式g(x)，以及计算常数项向量y；
S104、计算复合映射作为公钥并存储，用于验证签名过程，其中Kn→Ko表示基域K上的n维向量到o维向量的一个映射；
S105、计算可逆仿射R和S的逆矩阵，存储(R-1，S-1)和其它基础参数作为私钥，用于签名过程；
S106、最后存储(v,y,g(x))到内存中，完成离线步骤计算。
进一步地，所述的在线步骤用于在线签名生成和在线签名验证；其中，在线签名生成的具体过程如下：
S201、首先计算消息m的哈希值h(m)∈Ko，然后计算计算m'＝h(m)-y，其中Ko表示基域K＝GF(q)上的o维向量，o表示油变量的个数；
S202、作用逆仿射S-1到m′上，得到u＝S-1(m′)，并得到它的相关多项式u(x)；
S203、通过计算u(x)*g(x)得到中心映射油变量的解其中g(x)为循环矩阵G的逆矩阵G-1的多项式形式；
S204、将离线计算阶段选取的醋变量(v1，…，vv)和油变量的解拼接得到其中n＝o+v；
S205、作用逆仿射R-1到得到输出签名s∈Kn；
其中，在线签名验证的具体过程如下：
S206、签名者将消息签名对(m,s)发送给验证者；
S207、验证者使用公钥P计算P(s)是否等于h(m)-y来验证签名正确性，如果相等，则签名合法，否则，签名非法。
进一步地，所述的步骤S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式具体包含以下步骤：
S102a、首先将非平衡油醋中心映射方程展开并表示为：
S102b、yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck)，k∈[1，2，...，o]令将醋变量代入油醋方程，则非平衡油醋签名中心映射方程可以表示为Go＝u：
进一步地，所述的步骤S103、执行循环计算方法中循环计算方法具体包含以下步骤：
S103a、首先选取一组醋变量(v1，…，vv)；
S103b、计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，然后通过旋转(B1，β1)得到完整的循环矩阵G；
S103c、写出循环矩阵G的多项式形式
S103d、使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x),然后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1，如果逆元g(x)不存在，说明矩阵G不可逆，则回到步骤S103a重新选择醋变量v；
S103e、根据有效的醋变量v,令yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck)(k∈[1，…，o])，计算得到常数项向量y。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明使用的在线离线循环非平衡油醋签名方法，是基于多变量公钥密码机制的签名算法。相对于其他流行的商用签名算法，本方案对计算资源要求更低，并且安全性可靠。因此能够适用于性能较低的设备。
2、本发明在保障签名安全性的同时，充分利用现在很多设备可以自动采集能量的特点，将能量采集高峰时超出容量大小的能量用于离线步骤的计算。通过这种预计算的方式，不仅提高了能量的利用率，同时也提高了签名的速度，更加符合那些对时延要求严格的通讯系统的需求。
3、本发明在离线步骤计算过程中，使用了循环计算方法，大大减少了签名算法中需要的密钥长度，降低了对设备内存的要求，而且缩短了签名周期。
附图说明
图1是本发明公开的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法的算法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例公开了一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，方法所适用的无线传感网络可以自动收集能量。
非平衡油醋签名过程分解为以下两个主步骤：
离线步骤：离线步骤与需要签名的消息无关，在签名前预先进行。该步骤利用无线传感网络在能量采集高峰时无法继续存储的能量进行计算。主要计算过程包括：秘密参数选择、计算中心映射矩阵及其逆矩阵、生成公钥和私钥以及存储计算结果。
在线步骤：在线步骤与需要签名的消息有关。该步骤在签名消息到来的时候，结合离线步骤存储的结果进行计算。主要的计算过程包括：签名消息预处理、签名操作以及验证签名。
离线步骤能够利用无线传感网络能量收集高峰时无法继续存储的多余能量进行计算。
离线步骤使用循环计算方法来构造中心映射矩阵，并使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵。
其中，使用循环计算方法来构造中心映射矩阵具体包含以下步骤：首先计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，其中v为醋变量，B1为醋变量和油变量的交叉项系数，β1为油变量的线性项系数；然后通过旋转(B1，β1)得到完整的循环矩阵G。
其中，使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵具体包含以下步骤：首先写出循环矩阵G的多项式形式然后使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x)；最后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1。
一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，包含以下顺序的步骤：
S1、离线步骤，用于离线密钥生成；
S101、首先根据所需的安全级别，选取包括基域K＝GF(q),油变量数o和醋变量个数v以及可逆仿射R和S，令n＝o+v。
S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式。
S103、执行循环计算方法。包括选择醋向量v、计算循环矩阵G、求解G的逆矩阵G-1表示为多项式形式，以及计算常数项向量y。
S104、计算复合映射作为公钥并存储，用于验证签名过程，其中Kn→Ko表示基域K上的n维向量到o维向量的一个映射。
S105、计算可逆仿射R和S的逆矩阵，存储(R-1，S-1)和其它基础参数作为私钥，用于签名过程。
S106、最后存储(v,y,g(x))到内存中，完成离线步骤计算。
S2、在线步骤，用于在线签名生成和在线签名验证；
其中，在线签名生成的具体过程如下：
S201、首先计算消息m的哈希值h(m)∈Ko，计算m'＝h(m)-y，其中Ko表示基域K＝GF(q)上的o维向量，o表示油变量的个数。
S202、作用逆仿射S-1到m'上，得到u＝S-1(m')，并得到它的相关多项式u(x)。
S203、通过计算u(x)*g(x)得到中心映射油变量的解
S204、将离线计算阶段选取的醋变量(v1，…，vv)和油变量的解拼接得到其中n＝o+v。
S205、作用逆仿射R-1到得到输出签名s∈Kn。
其中，在线签名验证的具体过程如下：
S206、签名者将消息签名对(m，s)发送给验证者；
S207、验证者使用公钥P计算P(s)是否等于h(m)-y来验证签名正确性，如果相等，则签名合法，否则，签名非法。
上述步骤S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式具体包含以下步骤：
S102a、首先将非平衡油醋中心映射方程展开并表示为：
S102b、yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck)，k∈[1，2，...，o]令将醋变量代入油醋方程，则非平衡油醋签名中心映射方程可以表示为Go＝u：
上述步骤S103、执行循环计算方法中循环计算方法具体包含以下步骤：
S103a、首先选取一组醋变量(v1，…，vv)；
S103b、计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，然后通过旋转(B1，β1)得到完整的循环矩阵G；
S103c、写出循环矩阵G的多项式形式
S103d、使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x),然后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1。如果逆元g(x)不存在，说明矩阵G不可逆。则回到步骤S103a重新选择醋向量v；
S103e、根据有效的醋变量v,令yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck)，k∈[1，...，o]，计算得到常数项向量y。
现将本发明中公开的在线离线循环非平衡油醋签名方法与现有技术中签名方案同时应用于无线传感器网络，比较结果如下表1所示：
表1.本发明与现有技术比较表
从表1可以看到，本发明中公开的在线离线循环非平衡油醋签名方法在签名时间、私钥大小上是最优的，相比于其他方案，更加适用于性能低下同时对时延要求较高的无线传感网络。
综上所述，上述实施例提出一种在线离线循环非平衡油醋签名方法。该方法在保证信息安全的前提下，将签名过程分解为在线离线两部分，离线步骤能够使用无线传感设备在能量收集高峰时超出容量范围而无法存储的能量进行计算，充分利用了当下无线传感设备能够收集能量的特点，提高了能源的利用率。另外，该签名方案结合使用循环计算方法，大大减少了密钥的长度，缩短了签名的周期时长。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的在线离线循环非平衡油醋签名方法包括：
离线步骤：在签名消息到来前，利用设备在能量采集高峰时无法继续存储的能量预先进行计算并存储中间结果，过程中使用循环计算方法来构造中心映射矩阵，并使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵，计算过程包括：秘密参数选择、计算中心映射矩阵及其逆矩阵、生成公钥和私钥并存储计算结果；
在线步骤：在签名消息到来时，结合离线步骤存储的结果完成最终签名，计算过程包括：签名消息预处理、签名操作以及验证签名。
2.根据权利要求1所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的使用循环计算方法来构造中心映射矩阵包含以下步骤：
首先计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，其中v为醋变量，B1为醋变量和油变量的交叉项系数，β1为油变量的线性项系数；然后通过旋转(B1,β1)得到完整的循环矩阵G。
3.根据权利要求1所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的使用循环矩阵的快速求逆方法求解其逆矩阵包含以下步骤：
首先写出循环矩阵G的多项式形式然后使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x)；最后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1。
4.根据权利要求1所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的离线步骤用于离线密钥生成，具体如下：
S101、首先根据所需的安全级别，选取包括基域K＝GF(q),油变量数o和醋变量个数v以及可逆仿射R和S，令n＝o+v；
S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式；
S103、执行循环计算方法，包括选择醋向量v、计算循环矩阵G、求解G的逆矩阵G-1表示为多项式形式g(x)，以及计算常数项向量y；
S104、计算复合映射作为公钥并存储，用于验证签名过程，其中Kn→Ko表示基域K上的n维向量到o维向量的一个映射；
S105、计算可逆仿射R和S的逆矩阵，存储(R-1,S-1)和其它基础参数作为私钥，用于签名过程；
S106、最后存储(v,y,g(x))到内存中，完成离线步骤计算。
5.根据权利要求1所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的在线步骤用于在线签名生成和在线签名验证；其中，在线签名生成的具体过程如下：
S201、首先计算消息m的哈希值h(m)∈Ko，然后计算计算m'＝h(m)-y，其中Ko表示基域K＝GF(q)上的o维向量，o表示油变量的个数；
S202、作用逆仿射S-1到m'上，得到u＝S-1(m')，并得到它的相关多项式u(x)；
S203、通过计算u(x)*g(x)得到中心映射油变量的解其中g(x)为循环矩阵G的逆矩阵G-1的多项式形式；
S204、将离线计算阶段选取的醋变量(v1,…,vv)和油变量的解拼接得到其中n＝o+v；
S205、作用逆仿射R-1到得到输出签名s∈Kn；
其中，在线签名验证的具体过程如下：
S206、签名者将消息签名对(m,s)发送给验证者；
S207、验证者使用公钥P计算P(s)是否等于h(m)-y来验证签名正确性，如果相等，则签名合法，否则，签名非法。
6.根据权利要求4所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的步骤S102、对非平衡油醋签名中心映射方程进行转换，分解成可以在线离线计算的形式具体包含以下步骤：
S102a、首先将非平衡油醋中心映射方程展开并表示为：
S102b、yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck),k∈[1,2,...,o]令将醋变量代入油醋方程，则非平衡油醋签名中心映射方程可以表示为Go＝u：
7.根据权利要求4所述的一种在线离线循环非平衡油醋签名方法，其特征在于，所述的步骤S103、执行循环计算方法中循环计算方法具体包含以下步骤：
S103a、首先选取一组醋变量(v1,…,vv)；
S103b、计算v*B1+β1得到矩阵G的第一行，然后通过旋转(B1,β1)得到完整的循环矩阵G；
S103c、写出循环矩阵G的多项式形式
S103d、使用扩展欧几里得算法找到f(x)在多项式环K[x]/(xo-1)上的逆元g(x),然后将g(x)重新表示为矩阵形式G-1，如果逆元g(x)不存在，说明矩阵G不可逆，则回到步骤S103a重新选择醋变量v；
S103e、根据有效的醋变量v,令yk＝(vT*Ak*v+vT·αk+ck)(k∈[1,…,o])，计算得到常数项向量y。
CN201711248962.9A 2017-12-01 2017-12-01 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法 Expired - Fee Related CN107947943B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711248962.9A CN107947943B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法
US16/768,599 US20220021541A1 (en) 2017-12-01 2018-10-29 An online and offline circulating unbalanced oil and vinegar signature method
PCT/CN2018/112441 WO2019105164A1 (zh) 2017-12-01 2018-10-29 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法
AU2018376027A AU2018376027B2 (en) 2017-12-01 2018-10-29 Online and offline circulating unbalanced oil and vinegar signature method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711248962.9A CN107947943B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107947943A true CN107947943A (zh) 2018-04-20
CN107947943B CN107947943B (zh) 2020-06-19

Family

ID=61948297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711248962.9A Expired - Fee Related CN107947943B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220021541A1 (zh)
CN (1) CN107947943B (zh)
AU (1) AU2018376027B2 (zh)
WO (1) WO2019105164A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019105164A1 (zh) * 2017-12-01 2019-06-06 华南理工大学 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112052481A (zh) * 2020-09-03 2020-12-08 深圳职业技术学院 一种非平衡油醋签名装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106100843A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 东南大学 多变量公钥生成、加密和解密方法
US20170070348A1 (en) * 2014-05-26 2017-03-09 South China University Of Technology System and method of mixed multivariate digital signature
CN107317669A (zh) * 2017-07-21 2017-11-03 西安电子科技大学 基于二元截断多项式环的无噪音全同态公钥加密方法
CN107342990A (zh) * 2017-06-23 2017-11-10 西南交通大学 一种分布式授权的属性基网络环签名方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107947943B (zh) * 2017-12-01 2020-06-19 华南理工大学 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170070348A1 (en) * 2014-05-26 2017-03-09 South China University Of Technology System and method of mixed multivariate digital signature
CN106100843A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 东南大学 多变量公钥生成、加密和解密方法
CN107342990A (zh) * 2017-06-23 2017-11-10 西南交通大学 一种分布式授权的属性基网络环签名方法
CN107317669A (zh) * 2017-07-21 2017-11-03 西安电子科技大学 基于二元截断多项式环的无噪音全同态公钥加密方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘筱茜等: "基于多变量公钥密码体制的环签名变体方案", 《计算机工程》 *
向宏等: "密文明文长度比可变的多变量公钥加密方案", 《重庆大学学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019105164A1 (zh) * 2017-12-01 2019-06-06 华南理工大学 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019105164A1 (zh) 2019-06-06
AU2018376027A1 (en) 2020-06-11
CN107947943B (zh) 2020-06-19
US20220021541A1 (en) 2022-01-20
AU2018376027B2 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ren et al. Mutual verifiable provable data auditing in public cloud storage
He et al. Lightweight anonymous key distribution scheme for smart grid using elliptic curve cryptography
CN108712261A (zh) 一种基于区块链的密钥生成方法、装置及介质
CN101867474B (zh) 数字签名方法
CN104038349A (zh) 一种基于kp-abe的有效可验证的公钥可搜索加密方法
CN112199649A (zh) 基于区块链的移动边缘计算下的匿名身份验证方法
Kim et al. Device authentication protocol for smart grid systems using homomorphic hash
CN105515778B (zh) 云存储数据完整性服务签名方法
EP3035587A1 (en) Hypersphere-based multivariable public key signature/verification system and method
CN103095697A (zh) 一种多重签名生成与验证系统及其方法
EP3570488A1 (en) Online/offline signature system and method based on multivariate cryptography
Liu et al. Offline/online attribute‐based encryption with verifiable outsourced decryption
JP2011107528A (ja) 情報処理装置、鍵生成装置、署名検証装置、情報処理方法、署名生成方法、及びプログラム
Kaur et al. A secure, lightweight, and privacy-preserving authentication scheme for V2G connections in smart grid
CN111541666A (zh) 基于无证书且含隐私保护功能的云端数据完整性审计方法
Kumar et al. An empirical evaluation of various digital signature scheme in wireless sensor network
Luo et al. A security communication model based on certificateless online/offline signcryption for Internet of Things
Zhao et al. Fuzzy identity-based dynamic auditing of big data on cloud storage
Hsiao et al. Utilizing blockchain technology to improve WSN security for sensor data transmission
CN107947943A (zh) 一种在线离线循环非平衡油醋签名方法
Wang et al. An ID-based online/offline signature scheme without random oracles for wireless sensor networks
Huang et al. Block-Level Message-Locked Encryption with Polynomial Commitment for IoT Data.
CN109274504B (zh) 一种基于云平台的多用户大数据存储分享方法及系统
US20150071435A1 (en) Identity based encryption
CN102769530A (zh) 一种计算高效的在线/离线数字签名方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200619