CN114844650A - 一种设备签名方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种设备签名方法及系统，方法包括：第一设备将待签名数据和根据第三随机数与第四参数生成的第一中间数据发送给第二设备；第二设备根据第一中间数据、第四随机数、第五随机数、第四参数、待签名数据和第五参数生成第五运算结果，如第五运算结果不为预定值则根据第二随机数和第四随机数生成第六中间数据，根据第二随机数、第五运算结果、第五随机数和第五参数生成第七中间数据，将第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据发送给第一设备；第一设备根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、第一随机数、第三随机数和第五参数生成第八中间数据，如签名成功则将第五运算结果和第八中间数据作为签名结果。本方案使用安全方便。

Description

一种设备签名方法及系统
技术领域
本发明涉及信息安全领域，尤其涉及一种设备签名方法及系统。
背景技术
随着科技的进步和互联网的发展，各种应用随之产生。为提高各种应用的安全性，可通过签名方式对应用进行处理。在现有技术中，签名方式通常为签名方使用签名设备对待签名数据进行签名后将签名结果发送给验签方进行验证，当签名设备丢失或被盗，非法者可能会使用签名设备进行非法签名操作，使签名过程存在极大的安全隐患。故亟需提供一种安全性更高的签名技术。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种设备签名方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种设备签名方法，包括：
步骤S1：第一设备获取待签名数据并生成第三随机数，根据所述第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将所述待签名数据和所述第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
步骤S2：所述第二设备接收所述待签名数据和所述第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据所述第一中间数据和所述第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据所述第六寄存器中的第二中间数据、所述第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
步骤S3：所述第二设备根据所述第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和所述第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断所述第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束，否则执行步骤S4；
步骤S4：所述第二设备根据保存的第二随机数和所述第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据所述第二随机数、所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
步骤S5：所述第二设备将所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第十一寄存器中的第六中间数据和所述第十二寄存器中的第七中间数据发送给所述第一设备；
步骤S6：所述第一设备接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据所述第五运算结果、所述第六中间数据、所述第七中间数据、保存的第一随机数、所述第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将所述第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
步骤S7：所述第一设备根据所述第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将所述第五运算结果和所述第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
第二方面，本发明实施例又提供一种设备签名系统，包括第一设备和第二设备；
所述第一设备用于获取待签名数据并生成第三随机数，根据所述第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将所述待签名数据和所述第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
所述第二设备用于接收所述待签名数据和所述第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据所述第一中间数据和所述第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据所述第六寄存器中的第二中间数据、所述第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
所述第二设备还用于根据所述第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和所述第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断所述第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束；
所述第二设备还用于在判断所述第十寄存器中的第五运算结果不为预定值时根据保存的第二随机数和所述第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据所述第二随机数、所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
所述第二设备还用于将所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第十一寄存器中的第六中间数据和所述第十二寄存器中的第七中间数据发送给所述第一设备；
所述第一设备还用于接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据所述第五运算结果、所述第六中间数据、所述第七中间数据、保存的第一随机数、所述第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将所述第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
所述第一设备还用于根据所述第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将所述第五运算结果和所述第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
第三方面，本发明实施例又提供一种签名设备，其特征在于，所述签名设备包括至少一个处理器、存储器及存储在所述存储器上并可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器执行所述指令以实现上述任一项所述的设备签名方法。
第四方面，本发明实施例又提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当所述计算机程序在签名设备上运行时，使得所述签名设备执行上述任一项所述的设备签名方法。
第五方面，本发明实施例又提供一种芯片系统，包括芯片，所述芯片与存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以执行上述任一项所述的设备签名方法。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明技术方案中，签名方有两个且各自拥有一个签名设备，任何单独一方均无法完成签名操作，必须经过双方的同意和配合才能实现一个完整的签名过程；另外签名双方及获得设备公钥的任何一方，可利用现有的验签过程来验证签名的有效性，而无需做任何修改，签名双方在不透漏任何私钥及敏感信息的前提下，共同完成签名，使用方便、更加安全。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种设备签名方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的第一设备生成密钥过程的流程图；
图3为本发明实施例二提供的第二设备生成密钥过程的流程图；
图4为本发明实施例二提供的签名过程的流程图。
具体实施方式
本申请提出了一种设备签名方法及系统，下面结合附图，对本申请具体实施方式进行详细说明。所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例一提供了一种设备签名方法，如图1所示，包括：
步骤S1：第一设备获取待签名数据并生成第三随机数，根据第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将待签名数据和第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
步骤S2：第二设备接收待签名数据和第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据第一中间数据和第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据第六寄存器中的第二中间数据、第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
步骤S3：第二设备根据第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束，否则执行步骤S4；
例如，本实施例中的预定值可以为0；
步骤S4：第二设备根据保存的第二随机数和第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据第二随机数、第十寄存器中的第五运算结果、第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
步骤S5：第二设备将第十寄存器中的第五运算结果、第十一寄存器中的第六中间数据和第十二寄存器中的第七中间数据发送给第一设备；
步骤S6：第一设备接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、保存的第一随机数、第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
步骤S7：第一设备根据第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将第五运算结果和第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
可选的，在步骤S7中第一设备得到签名结果之后进行保存，然后可将签名结果和待签名数据发送给其他保存有设备公钥的验签方进行验证。
在本实施例中，签名方有两个且各自拥有一个签名设备(即第一设备和第二设备)，任何单独一方均无法完成签名操作，必须经过双方的同意和配合才能实现一个完整的签名过程；另外签名双方及获得设备公钥的任何一方，可利用现有的验签过程来验证签名的有效性，而无需做任何修改，签名双方在不透漏任何私钥及敏感信息的前提下，共同完成签名，使用方便、更加安全。
实施例二
本发明实施例二提供一种设备签名方法，基于第一设备和第二设备双方共同完成签名，包括生成密钥过程和签名过程；其中第一设备与第二设备生成密钥过程相同，第一设备生成密钥过程如图2所示，包括：
步骤201：第一设备生成第一随机数并保存，根据第一随机数和第四参数生成第一中间值并缓存至第一寄存器中；
在本实施例中，第一设备内置有第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数；具体的，第四参数为二维数据，生成的第一中间值也为二维数据；
具体的，本实施例中的根据第一随机数和第四参数生成第一中间值，包括：对第一随机数与第一预设值进行模加运算得到第一运算结果，将第一运算结果与第四参数进行模乘运算得到第一中间值；
本实施例中的第一预设值为1；
步骤202：第一设备将第一寄存器中的第一中间值发送给第二设备并接收第二设备发送的第二中间值；
步骤203：第一设备判断接收到的第二中间值是否满足预设条件，是则执行步骤204，否则报错，结束；
具体的，在本实施例中，步骤203中的预设条件为曲线方程；
步骤204：第一设备根据第一随机数、第二中间值、第四参数生成设备公钥并缓存至第二寄存器中；
具体的，在本实施例中，步骤204包括：第一设备将第一运算结果与接收到的第二中间值做模乘运算得到第二运算结果，对第二运算结果和第四参数进行模减运算得到设备公钥并缓存至第二寄存器中；
步骤205：第一设备判断第二寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束；
具体的，本实施例中的步骤205包括：第一设备判断设备公钥是否为无穷远点，是则符合要求，保存生成的设备公钥，否则不符合要求，结束；
第二设备生成密钥过程如图3所示，包括：
步骤301：第二设备生成第二随机数并保存，根据第二随机数和第四参数生成第二中间值并缓存至第三寄存器中；
在本实施例中，第二设备内置有第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数；具体的，第四参数为二维数据，生成的第二中间值也为二维数据；
具体的，本实施例中的根据第二随机数和第四参数生成第二中间值，包括：对第二随机数与第二预设值进行模加运算得到第三运算结果，将第三运算结果与第四参数进行模乘运算得到第二中间值；
本实施例中的第二预设值为1；
步骤302：第二设备将第三寄存器中的第二中间值发送给第一设备并接收第一设备发送的第一中间值；
步骤303：第二设备判断接收到的第一中间值是否满足预设条件，是则执行步骤304，否则报错，结束；
具体的，在本实施例中，步骤303中的预设条件为曲线方程；
步骤304：第二设备根据第二随机数、第一中间值、第四参数生成设备公钥并缓存至第四寄存器中；
具体的，在本实施例中，步骤304包括：第二设备将第三运算结果与接收到的第一中间值做模乘运算得到第四运算结果，对第四运算结果和第四参数进行模减运算得到设备公钥；
步骤305：第二设备判断第四寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束；
具体的，本实施例中的步骤305包括：第二设备判断设备公钥是否为无穷远点，是则符合要求，保存生成的设备公钥，否则不符合要求，结束；
本实施例中的签名过程如图4所示，包括：
步骤401：第一设备获取待签名数据并生成第三随机数，根据第三随机数和第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中；
在本实施例中，第一设备和第二设备内均置有第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数；
具体的，本实施例中的根据第三随机数和第四参数生成第一中间数据，包括：对第三随机数与第四参数进行模乘运算得到第一中间数据；
本实施例中的第四参数为二维数据，生成的第一中间数据也为二维数据，第三随机数小于第五参数；
步骤402：第一设备将待签名数据和第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
步骤403：第二设备接收待签名数据和第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据第一中间数据与第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据第六寄存器中的第二中间数据、第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
具体的，在本实施例中，根据第一中间数据与第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据第六寄存器中的第二中间数据、第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中，包括：对第一中间数据与第四随机数进行模乘运算得到第二中间数据并缓存至第六寄存器中，对第五随机数与内置的第四参数进行模乘运算得到第四中间数据并缓存至第八寄存器中，对第六寄存器中的第二中间数据与第八寄存器中的第四中间数据进行模减运算得到第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
本实施例中的第二随机数和第三随机数均小于第五参数；
步骤404：第二设备根据第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断第十寄存器中的第五运算结果是否为0，是则报错，结束，否则执行步骤405；
在本实施例中，第二设备根据第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和第九寄存器中的第五中间生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，包括：第二设备对第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据进行模加运算得到第五中间数据并缓存至第九寄存器，使用内置的第五参数对第九寄存器中的第五中间数据进行模运算得到第五运算结果并缓存至第十寄存器中；
步骤405：第二设备根据保存的第二随机数和第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据第二随机数、第十寄存器中的第五运算结果、第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
具体的，在本实施例中，步骤405包括：第二设备对第一预设值与第二随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第六运算结果并缓存至第十四寄存器中，对第十四寄存器中的第六运算结果与第四随机数进行模乘运算得到第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，对第十寄存器中的第五运算结果与第五随机数进行模减运算得到第七运算结果并缓存至第十五寄存器中，对第十三寄存器中的第六运算结果与第十五寄存器中的第七运算结果进行模乘运算得到第八运算结果并缓存至第十六寄存器中，用内置的第五参数对第十六寄存器中的第八运算结果进行模运算得到第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
步骤406：第二设备将第十寄存器中的第五运算结果、第十一寄存器中的第六中间数据和第十二寄存器中的第七中间数据发送给第一设备；
步骤407：第一设备接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、保存的第一随机数、第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据并缓存至第十三寄存器中；
具体的，在本实施例中，根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、第一随机数、第三随机数和第五参数生成第八中间数据包括：第一设备对第一预设值与第一随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第九运算结果并缓存至第十七寄存器中，对第十七寄存器中的第九运算结果、第三随机数和第六中间数据进行模乘运算得到第十运算结果并缓存至第十八寄存器中，对第十七寄存器中的第九运算结果与第七中间数据进行模乘运算得到第十一运算结果并缓存至第十九寄存器中，用第十八寄存器中的第十运算结果与第十九寄存器中的第十一运算结果进行模加运算得到第十二运算结果并缓存至第二十寄存器中，对第二十寄存器中的第十二运算结果与第五运算结果进行模减运算得到的第十三运算结果并缓存至第二十一寄存器中，用第五参数对第二十一寄存器中的第十三运算结果进行模运算得到第八中间数据；
步骤408：第一设备根据第八中间数据判断签名是否成功，是则将第五运算结果和第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果并保存，否则报错，结束；
具体的，在本实施例中，步骤408包括：第一设备判断第八中间数据是否为0，是则签名失败，报错，结束，否则签名成功，将第五运算结果和第八中间数据作为签名结果并保存。
在本实施例中，通过第一设备和第二设备联合完成签名过程，安全方便。任何设备获得公钥可进行验签，无需任何修改即可验证签名的有效性，使用安全方便。
上述实施例中提供的设备签名方法，可适用于具有两个管理者的企事业单位，如管理者A拥有第一设备，管理者B拥有第二设备，该企事业单位与其他单位进行合作时，管理者A和管理者B共同完成对相关合同的签名操作，一起维护本单位的权益。
本实施例中的签名过程如通过一个设备来实现，则签名过程使用的私钥是通过将第一随机数、第二随机数和第一随机数与第二随机数的模乘结果进行模加运算得到的；签名中使用的随机数通过将第三随机数与第四随机数的模乘结果与第五随机数进行模减得到的。
实施例三
本发明实施例三提供一种设备签名系统，包括第一设备和第二设备；
第一设备用于获取待签名数据并生成第三随机数，根据第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将待签名数据和第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
第二设备用于接收待签名数据和第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据第一中间数据和第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据第六寄存器中的第二中间数据、第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
第二设备还用于根据第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束；
第二设备还用于在判断第十寄存器中的第五运算结果不为预定值时根据保存的第二随机数和第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据第二随机数、第十寄存器中的第五运算结果、第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
第二设备还用于将第十寄存器中的第五运算结果、第十一寄存器中的第六中间数据和第十二寄存器中的第七中间数据发送给第一设备；
第一设备还用于接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、保存的第一随机数、第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
第一设备还用于根据第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将第五运算结果和第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
在本实施例中，第一设备用于根据第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据，包括：第一设备具体用于对第三随机数与内置的第四参数进行模乘运算得到第一中间数据。
在本实施例中，第二设备用于根据第一中间数据和第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据第六寄存器中的第二中间数据、第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中，包括：第二设备具体用于对第一中间数据与第四随机数进行模乘运算得到第二中间数据并缓存至第六寄存器中，对第五随机数与内置的第四参数进行模乘运算得到第四中间数据并缓存至第八寄存器中，对第六寄存器中的第二中间数据与第八寄存器中的第四中间数据进行模减运算得到第三中间数据并缓存至第七寄存器中。
在本实施例中，第二设备还用于根据第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，包括：第二设备具体还用于对第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和待签名数据进行模加运算得到第五中间数据并缓存至第九寄存器，使用内置的第五参数对第九寄存器中的第五中间数据进行模运算得到第五运算结果并缓存至第十寄存器中。
在本实施例中，第二设备还用于在判断第十寄存器中的第五运算结果不为预定值时根据保存的第二随机数和第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据第二随机数、第十寄存器中的第五运算结果、第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中，包括：第二设备具体还用于在判断第十寄存器中的第五运算结果不为预定值时对第一预设值与保存的第二随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第六运算结果并缓存至第十四寄存器中，对第十三寄存器中的第六运算结果与第四随机数进行模乘运算得到第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，对第十寄存器中的第五运算结果与第五随机数进行模减运算得到第七运算结果并缓存至第十五寄存器中，对第十四寄存器中的第六运算结果与第十五寄存器中的第七运算结果进行模乘运算得到第八运算结果并缓存至第十六寄存器中，用内置的第五参数对第十六寄存器中的第八运算结果进行模运算得到第七中间数据并缓存至第十二寄存器中。
在本实施例中，第一设备还用于根据第五运算结果、第六中间数据、第七中间数据、保存的第一随机数、第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将第八中间数据缓存至第十三寄存器中，包括：第一设备具体还用于对第一预设值与第一随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第九运算结果并缓存至第十七寄存器中，对第十七寄存器中的第九运算结果、第三随机数和第六中间数据进行模乘运算得到第十运算结果并缓存至第十八寄存器中，对第十七寄存器中的第九运算结果与第七中间数据进行模乘运算得到第十一运算结果并缓存至第十九寄存器中，用第十八寄存器中的第十运算结果与第十九寄存器中的第十一运算结果进行模加运算得到第十二运算结果并缓存至第二十寄存器中，对第二十寄存器中的第十二运算结果与第五运算结果进行模减运算得到的第十三运算结果并缓存至第二十一寄存器中，用第五参数对第二十一寄存器中的第十三运算结果进行模运算得到第八中间数据并缓存至第十三寄存器中。
在本实施例中，第一设备还用于根据第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将第五运算结果和第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束，包括：第一设备具体还用于判断第十三寄存器中的第八中间数据是否为预定值，是则签名失败，报错，结束，否则签名成功，将第五运算结果和第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果并保存。
其中，本实施例中第一设备还用于生成密钥，包括：
第一生成模块，用于生成第一随机数并保存，根据第一随机数和内置的第四参数生成第一中间值并缓存至第一寄存器中；
第一发送模块，用于将第一寄存器中的第一中间值发送给第二设备并接收第二设备发送的第二中间值；
第一判断模块，用于判断接收到的第二中间值是否满足预设条件，是则触发第二生成模块，否则报错，结束；
第二生成模块，用于根据第一随机数、第二中间值、内置的第四参数生成设备公钥并缓存至第二寄存器中；
第二判断模块，用于判断第二寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束。
在本实施例中，第一生成模块具体用于生成第一随机数并保存，对第一随机数与第一预设值进行模加运算得到第一运算结果，将第一运算结果与内置的第四参数进行模乘运算得到第一中间值并缓存至第一寄存器中。
在本实施例中，第二生成模块具体用于将第一运算结果与第二中间值做模乘运算得到第二运算结果，对第二运算结果和第四参数进行模减运算得到设备公钥并缓存至第二寄存器中。
可选的，在本实施例中，第二设备还用于生成密钥过程，包括：
第三生成模块，用于生成第二随机数并保存，根据第二随机数和内置的第四参数生成第二中间值并缓存至第三寄存器中；
第二发送模块，用于将第三寄存器中的第二中间值发送给第一设备并接收第一设备发送的第一中间值；
第三判断模块，用于判断第一中间值是否满足预设条件，是则触发第四生成模块，否则报错，结束；
第四生成模块，用于根据第二随机数、第一中间值、第四参数生成设备公钥并缓存至第四寄存器中；
第四判断模块，用于判断第四寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束。
在本实施例中，第三生成模块具体用于生成第二随机数并保存，对第二随机数与第二预设值进行模加运算得到第三运算结果，将第三运算结果与内置的第四参数进行模乘运算得到第二中间值。
在本实施例中，第二设备具体用于将第三运算结果与第一中间值做模乘运算得到第四运算结果，对第四运算结果和第四参数进行模减运算得到设备公钥并缓存至第四寄存器中。
可选的，本申请的实施例还提供了一种签名设备，签名设备包括至少一个处理器、存储器及存储在该存储器上并可被至少一个处理器执行的指令，至少一个处理器执行该指令以实现上述实施例中的设备签名方法。该签名设备既可以作为上述实施例中的第一设备也可以作为第二设备。该签名设备是芯片系统时，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件，本申请实施例对此不作具体限定；该芯片与存储器耦合，用于执行存储器中存储的计算机程序，以执行上述实施例中公开的设备签名方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机程序。在签名设备上加载和执行计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个基站、签名设备、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个基站、签名设备、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是签名设备能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。本申请实施例中，签名设备可以包括前面所述的系统。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种设备签名方法，其特征在于，包括：
步骤S1：第一设备获取待签名数据并生成第三随机数，根据所述第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将所述待签名数据和所述第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
步骤S2：所述第二设备接收所述待签名数据和所述第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据所述第一中间数据和所述第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据所述第六寄存器中的第二中间数据、所述第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
步骤S3：所述第二设备根据所述第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和所述第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断所述第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束，否则执行步骤S4；
步骤S4：所述第二设备根据保存的第二随机数和所述第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据所述第二随机数、所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
步骤S5：所述第二设备将所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第十一寄存器中的第六中间数据和所述第十二寄存器中的第七中间数据发送给所述第一设备；
步骤S6：所述第一设备接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据所述第五运算结果、所述第六中间数据、所述第七中间数据、保存的第一随机数、所述第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将所述第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
步骤S7：所述第一设备根据所述第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将所述第五运算结果和所述第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的根据第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据，包括：对所述第三随机数与内置的第四参数进行模乘运算得到第一中间数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的根据所述第一中间数据和所述第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据所述第六寄存器中的第二中间数据、所述第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中，包括：对所述第一中间数据与第四随机数进行模乘运算得到第二中间数据并缓存至第六寄存器中，对所述第五随机数与内置的第四参数进行模乘运算得到第四中间数据并缓存至第八寄存器中，对所述第六寄存器中的第二中间数据与所述第八寄存器中的第四中间数据进行模减运算得到第三中间数据并缓存至第七寄存器中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述第二设备根据所述第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和所述第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，包括：所述第二设备对第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据进行模加运算得到第五中间数据并缓存至第九寄存器，使用内置的第五参数对所述第九寄存器中的第五中间数据进行模运算得到第五运算结果并缓存至第十寄存器中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：所述第二设备对第一预设值与保存的第二随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第六运算结果并缓存至第十四寄存器中，对所述第十三寄存器中的第六运算结果与所述第四随机数进行模乘运算得到第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，对所述第十寄存器中的第五运算结果与所述第五随机数进行模减运算得到第七运算结果并缓存至第十五寄存器中，对所述第十四寄存器中的第六运算结果与所述第十五寄存器中的第七运算结果进行模乘运算得到第八运算结果并缓存至第十六寄存器中，用内置的第五参数对所述第十六寄存器中的第八运算结果进行模运算得到第七中间数据并缓存至第十二寄存器中。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中的根据所述第五运算结果、所述第六中间数据、所述第七中间数据、保存的第一随机数、所述第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据并缓存至第十三寄存器中包括：所述第一设备对第一预设值与所述第一随机数进行模加运算后再对模加结果进行逆运算得到第九运算结果并缓存至第十七寄存器中，对所述第十七寄存器中的第九运算结果、所述第三随机数和所述第六中间数据进行模乘运算得到第十运算结果并缓存至第十八寄存器中，对所述第十七寄存器中的第九运算结果与所述第七中间数据进行模乘运算得到第十一运算结果并缓存至第十九寄存器中，用所述第十八寄存器中的第十运算结果与所述第十九寄存器中的第十一运算结果进行模加运算得到第十二运算结果并缓存至第二十寄存器中，对所述第二十寄存器中的第十二运算结果与所述第五运算结果进行模减运算得到的第十三运算结果并缓存至第二十一寄存器中，用所述第五参数对所述第二十一寄存器中的第十三运算结果进行模运算得到第八中间数据并缓存至第十三寄存器中。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S7包括：所述第一设备判断所述第十三寄存器中的第八中间数据是否为预定值，是则签名失败，报错，结束，否则签名成功，将所述第五运算结果和所述第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果并保存。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一设备生成密钥过程，具体为：
步骤201：所述第一设备生成第一随机数并保存，根据第一随机数和内置的第四参数生成第一中间值并缓存至第一寄存器中；
步骤202：所述第一设备将所述第一寄存器中的第一中间值发送给所述第二设备并接收所述第二设备发送的第二中间值；
步骤203：所述第一设备判断接收到的所述第二中间值是否满足预设条件，是则执行步骤204，否则报错，结束；
步骤204：所述第一设备根据所述第一随机数、所述第二中间值、内置的第四参数生成设备公钥并缓存至第二寄存器中；
步骤205：所述第一设备判断所述第二寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据第一随机数和内置的第四参数生成第一中间值，包括：对所述第一随机数与所述第一预设值进行模加运算得到第一运算结果，将所述第一运算结果与内置的第四参数进行模乘运算得到第一中间值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤204包括：所述第一设备将所述第一运算结果与所述第二中间值做模乘运算得到第二运算结果，对所述第二运算结果和所述第四参数进行模减运算得到设备公钥并缓存至第二寄存器中。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：第二设备生成密钥过程，具体为：
步骤301：所述第二设备生成第二随机数并保存，根据所述第二随机数和内置的第四参数生成第二中间值并缓存至第三寄存器中；
步骤302：所述第二设备将所述第三寄存器中的第二中间值发送给所述第一设备并接收所述第一设备发送的第一中间值；
步骤303：所述第二设备判断所述第一中间值是否满足预设条件，是则执行步骤304，否则报错，结束；
步骤304：所述第二设备根据所述第二随机数、所述第一中间值、所述第四参数生成设备公钥并缓存至第四寄存器中；
步骤305：所述第二设备判断所述第四寄存器中的设备公钥是否符合要求，是则保存生成的设备公钥，否则结束。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二随机数和内置的第四参数生成第二中间值，包括：对所述第二随机数与第二预设值进行模加运算得到第三运算结果，将所述第三运算结果与内置的第四参数进行模乘运算得到第二中间值。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤304包括：所述第二设备将第三运算结果与所述第一中间值做模乘运算得到第四运算结果，对所述第四运算结果和所述第四参数进行模减运算得到设备公钥并缓存至第四寄存器中。
14.一种设备签名系统，其特征在于，包括第一设备和第二设备；
所述第一设备用于获取待签名数据并生成第三随机数，根据所述第三随机数和内置的第四参数生成第一中间数据并缓存至第五寄存器中，并将所述待签名数据和所述第五寄存器中的第一中间数据发送给第二设备；
所述第二设备用于接收所述待签名数据和所述第一中间数据，生成第四随机数和第五随机数，根据所述第一中间数据和所述第四随机数生成第二中间数据并缓存至第六寄存器中，根据所述第六寄存器中的第二中间数据、所述第五随机数和内置的第四参数生成第三中间数据并缓存至第七寄存器中；
所述第二设备还用于根据所述第七寄存器中的第三中间数据中的第一数值和所述待签名数据生成第五中间数据并缓存至第九寄存器，根据内置的第五参数和所述第九寄存器中的第五中间数据生成第五运算结果并缓存至第十寄存器中，判断所述第十寄存器中的第五运算结果是否为预定值，是则报错，结束；
所述第二设备还用于在判断所述第十寄存器中的第五运算结果不为预定值时根据保存的第二随机数和所述第四随机数生成第六中间数据并缓存至第十一寄存器中，根据所述第二随机数、所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第五随机数和内置的第五参数生成第七中间数据并缓存至第十二寄存器中；
所述第二设备还用于将所述第十寄存器中的第五运算结果、所述第十一寄存器中的第六中间数据和所述第十二寄存器中的第七中间数据发送给所述第一设备；
所述第一设备还用于接收第五运算结果、第六中间数据和第七中间数据，根据所述第五运算结果、所述第六中间数据、所述第七中间数据、保存的第一随机数、所述第三随机数和内置的第五参数生成第八中间数据，并将所述第八中间数据缓存至第十三寄存器中；
所述第一设备还用于根据所述第十三寄存器中的第八中间数据判断签名是否成功，是则将所述第五运算结果和所述第十三寄存器中的第八中间数据作为签名结果，否则报错，结束。
15.一种签名设备，其特征在于，所述签名设备包括至少一个处理器、存储器及存储在所述存储器上并可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器执行所述指令以实现权利要求1至13任一项所述的设备签名方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当所述计算机程序在签名设备上运行时，使得所述签名设备执行如权利要求1至13任一项所述的设备签名方法。
17.一种芯片系统，其特征在于，包括芯片，所述芯片与存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以执行权利要求1-13任一项所述的设备签名方法。
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