CN114117392A - 一种基于paillier加密的安全验证码获取方法 - Google Patents

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CN114117392A CN202111445441.9A CN202111445441A CN114117392A CN 114117392 A CN114117392 A CN 114117392A CN 202111445441 A CN202111445441 A CN 202111445441A CN 114117392 A CN114117392 A CN 114117392A
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张延楠
谭锦志
张帅
尚璇
胡麦芳
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Hangzhou Qulian Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于paillier加密的安全验证码获取方法，该方法包括：注册用户生成签名私钥和签名公钥；当用户需要验证码时，管理中心基于paillier加密系统计算系统参数，用于生成用户的公钥和私钥，并将公钥和签名私钥发送给客户端；客户端利用用户的公钥和随机生成的验证码计算密文，利用签名私钥计算签名，并将密文、签名和时间戳信息发送给用户；用户将接收到的信息进行解密后得到安全的验证码。本发明能抵抗恶意攻击者窃听、篡改用户的验证码，避免用户信息的泄露，更好地保护用户的信息。

Description

一种基于paillier加密的安全验证码获取方法
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paillier加密的安全验证码获取方法。
背景技术
互联网的蓬勃发展，衍生出来众多行业，也让原本功能单一的手机号做出极大的改变。如今每个人的手机号都绑定了或多或少的各种账号，手机绑定的东西越来越多，涉及到的重要信息也越来越多，例如像银行卡绑定手机号、支付宝绑定手机号等，都能与资金挂上钩的。
如今手机绑定最主要的表现方式就是通过短信验证码来证明自己的身份，验证的方式极其简单便捷，当人们在享受这份简单便捷的验证方式时，不由也为短信验证码来验证身份信息的方式产生了不信任感。现有的技术无法保证恶意攻击者窃听、篡改用户的验证码，造成用户信息的泄露。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于paillier加密的安全验证码获取方法。
本发明采用的技术方案为：注册用户生成签名私钥和签名公钥；当用户需要验证码时，管理中心基于paillier加密系统计算系统参数，用于生成用户的加密公钥和加密私钥，并将加密公钥和签名私钥发送给客户端；客户端利用用户的加密公钥和随机生成的验证码计算密文，利用签名私钥计算签名，并将密文、签名和时间戳信息发送给用户；用户将接收到的信息进行解密后得到安全的验证码。
本发明包括以下步骤：
步骤一、用户注册阶段：
管理中心生成两个阶为大素数q的双线性群G,GT；一个双线性映射e；G中的一个生成元g；以及哈希函数
Figure BDA0003384753020000021
其中
Figure BDA0003384753020000022
代表1到q-1内的整数；注册用户从
Figure BDA0003384753020000026
中随机选取一个随机数xi，作为签名私钥，并计算签名公钥Yi。
步骤二、系统初始化阶段：
基于paillier加密系统，当用户需要验证码时，管理中心随机生成两个大素数pi,qi，并计算系统参数ni、λi：
ni＝piqi
λi＝lcm(pi-1,qi-1)
并且满足：
Figure BDA0003384753020000023
其中，
Figure BDA0003384753020000024
gi为一个小于ni 2的正整数。
由此得到用户的公钥(ni,gi)和私钥(λi,μi)，管理中心将用户的公钥(ni,gi)以及签名私钥xi通过安全信道发送给客户端。
步骤三、客户端加密验证码阶段：
客户端随机生成验证码mi，随机选择1到ni 2-1内的整数ri，利用用户的公钥(ni,gi)加密验证码mi，计算得到密文：
Figure BDA0003384753020000025
并利用用户的签名私钥xi，计算得到签名:
σi＝xiH(ci||TS)
将{ci||σi||TS}通过安全信道发送给用户ui，其中TS是当前的时间戳。
步骤四、用户解密阶段：
用户收到{ci||σi||TS}后，检查TS是否满足要求；利用公式e(gi,σi)＝e(Yi,H(ci||TS))，验证签名是否成立。全部满足后，利用私钥(λi,μi)进行解密，安全得到验证码mi。
本发明的有益效果：抵抗恶意攻击者窃听、篡改用户的验证码，避免用户信息的泄露，更好地保护用户的信息。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术内容作进一步的说明。
如图1所示，基于paillier加密的安全验证码获取方法，包括以下步骤：
步骤一、用户注册阶段：
管理中心生成两个阶为大素数q的双线性群G,GT；一个双线性映射ee；G中的一个生成元g；以及哈希函数
Figure BDA0003384753020000031
其中
Figure BDA0003384753020000032
代表1到q-1内的整数。用户ui从
Figure BDA0003384753020000033
中随机选取一个随机数xi，作为签名私钥，并计算签名公钥：
Figure BDA0003384753020000034
步骤二、系统初始化阶段：
基于paillier加密系统，当用户ui需要验证码时，管理中心随机生成两个大素数pi,qi，并计算系统参数：
ni＝piqi
λi＝lcm(pi-1,qi-1)
随机选择一个小于ni 2的正整数gi，并且满足：
Figure BDA0003384753020000041
其中，
Figure BDA0003384753020000042
用户ui的公钥为(ni,gi)，用户ui的私钥为(λi,μi)。管理中心将用户ui的公钥(ni,gi)以及签名私钥xi通过安全信道发送给客户端。
步骤三、客户端加密验证码阶段：
客户端随机生成验证码mi，随机选择
Figure BDA0003384753020000043
(
Figure BDA0003384753020000044
代表1到ni 2-1内的整数)，并利用用户ui的公钥(ni,gi)加密验证码mi，得到密文ci：
Figure BDA0003384753020000045
并利用用户ui的签名私钥xi计算签名:
σi＝xiH(ci||TS)
并将{ci||σi||TS}通过安全信道发送给用户ui，TS是当前的时间戳，可以抵抗消息重放攻击。
步骤四、用户解密阶段：
用户ui收到{ci||σi||TS}后，首先检查时间戳TS是否满足要求，若不满足，请求客户端重新发送。若满足，用户ui利用公式e(gi,σi)＝e(Yi,H(ci||TS))，验证签名是否成立。若不成立，用户ui则请求客户端重新发送；若成立，然后利用自己的私钥(λi,μi)进行解密，安全得到验证码mi。攻击者就算窃听用户ui和客户端的通信，获得{ci||σi||TS}，由于攻击者无法获得用户ui的私钥，因此，他不能对密文
Figure BDA0003384753020000051
进行解密，就不能获得用户验证码mi。

Claims (3)

1.一种基于paillier加密的安全验证码获取方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、用户注册阶段：
管理中心生成两个阶为大素数q的双线性群G，GT；一个双线性映射e；G中的一个生成元g；以及哈希函数H：
Figure FDA0003384753010000011
其中
Figure FDA0003384753010000012
代表1到q-1内的整数；注册用户从
Figure FDA0003384753010000013
中随机选取一个随机数xi，作为签名私钥，并计算签名公钥Yi；
步骤二、系统初始化阶段：
基于paillier加密系统，当用户需要验证码时，管理中心随机生成两个大素数pi，qi，并计算系统参数ni、λi和μi，得到用户的公钥(ni，gi)和私钥(λi，μi)，其中gi为一个小于ni 2的正整数；
管理中心将用户的公钥(ni，gi)以及签名私钥xi通过安全信道发送给客户端；
步骤三、客户端加密验证码阶段：
客户端随机生成验证码mi，随机选择1到ni 2-1内的整数ri，利用用户的公钥(ni，gi)加密验证码mi，计算得到密文：
Figure FDA0003384753010000014
并利用用户的签名私钥xi，计算得到签名：
σi＝xiH(ci||TS)
将{ci||σi||TS}通过安全信道发送给用户ui，其中TS是当前的时间戳；
步骤四、用户解密阶段：
用户收到{ci||σi||TS}后，检查TS是否满足要求、验证签名是否成立；全部满足后，利用私钥(λi,μi)进行解密，安全得到验证码mi。
2.根据权利要求1所述的一种基于paillier加密的安全验证码获取方法，其特征在于：
所述步骤二中，系统参数ni、λi分别为：
ni＝piqi
λi＝lcm(pi-1,qi-1)
并且满足：
Figure FDA0003384753010000021
其中，
Figure FDA0003384753010000022
3.根据权利要求1所述的一种基于paillier加密的安全验证码获取方法，其特征在于：
所述步骤四中，用户利用公式e(gi,σi)＝e(Yi,H(ci||TS))，验证签名是否成立。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114866256A (zh) * 2022-04-28 2022-08-05 杭州趣链科技有限公司 基于差分隐私和同态加密的口令安全获取方法、设备及存储介质

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CN114866256A (zh) * 2022-04-28 2022-08-05 杭州趣链科技有限公司 基于差分隐私和同态加密的口令安全获取方法、设备及存储介质

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