一种基于椭圆曲线的分布式签名方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于椭圆曲线的分布式签名方法及系统，该签名方法包括：客户端生成与用户永久绑定的固定公私钥，将固定公钥发送给签名代理中心；签名代理中心根据公钥生成固定公私钥对，同时计算生成签名公钥并发布；签名业务中心将待签名消息发送给客户端和签名代理中心；客户端收到待签名消息后，生成临时公私钥对，并将临时公钥发送给签名代理中心；接着签名代理中心生成临时公私钥对，并计算签名消息摘要e，同时完成签名代理操作，并将签名代理结果发送给客户端；最后客户端进行签名授权工作，签名报文。还涉及一种与方法对应的系统。通过本发明专利技术通过用户、签名业务中心和签名代理中心三方共同完成数字签名，保密性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于椭圆曲线的分布式签名方法及系统
本专利技术涉及信息安全的
，尤其涉及了一种基于椭圆曲线的分布式签名方法及系统。
技术介绍
椭圆曲线签名体制是目前主流的签名方案之一，国际上通用的是ECDSA标准，而国内采用的是SM2标准，目前这两种签名方案在国内都有较大的应用市场。数字签名是现代信息安全的重要的组成部分，应用数字签名技术可以识别篡改、伪装，还可以有效地防止否认。安全的数字签名在电子公文、电子合同等应用中确定双方身份，是保证信息真实可信的基础。当前常见的数字签名应用机制是通过智能密码钥匙(USBKey)存储密钥信息，在需要签名时，通过中间件配合调用智能密码钥匙完成运算。用户的密钥始终握在自己手中，是智能密码钥匙应用的安全基础。随着移动互联网的普及，越来越多的签名业务逐步迁移到移动端，用户仅需要通过联网的移动智能设备(手机)就可以完成业务操作，给用户带来的极大的便利。但是传统的智能密码钥匙难以在移动端发挥作用，主要包括如下几方面原因：●携带不便，用户需要在手机之外携带额外的硬件介质●硬件接口无法对接，手机端无法提供对接传统Key的USB接口●中间件开发困难，针对硬件调用的中间件开发难度较大另外，一般在进行数字签名业务时，需要通过额外的存储介质来保护密钥的安全性，而在移动端进行签名时，这种方式不可行，需要新型的去介质的分布式签名方法，因此，在移动端提供安全合规的数字签名是当下急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：一般在进行数字签名业务时，需要通过额外的存储介质来保护密钥的安全性，而在移动端进行签名时，这种方式不可行，需要新型的去介质的分布式签名方法。为解决上面的技术问题，本专利技术提供了一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，该签名方法包括如下步骤：S1,客户端注册生成一对与用户永久绑定的固定公私钥对(PC，dC)，将客户端自身固定公钥PC发送给签名代理中心；S2,签名代理中心根据公钥PC生成与用户绑定的固定公私钥对(PB，dB)，同时计算生成签名公钥P，并将签名公钥P发布；S3，签名业务中心将待签名消息(msg)发送给客户端和签名代理中心；S4，客户端收到S3中的待签名消息(msg)后，生成临时公私钥对(PTmp，dTmp)，并将公钥PTmp发送给签名代理中心；S5，签名代理中心根据收到的待签名消息(msg)后和临时公钥PTmp生成临时公私钥对(PSTmp，dSTmp)，并计算生成签名消息摘要e；S6，签名代理中心根据临时公钥PTmp、签名消息摘要e和固定私钥dB完成签名代理操作，并将签名代理结果发送给客户端；S7，客户端根据签名代理结果，利用自身的固定私钥dC和临时私钥dTmp进行签名授权工作，得到符合标准协议的签名报文，并将签名与签名公钥P进行验证；S8，若签名验证成功，则将报文发送给签名业务中心。进一步，所述的客户端、签名代理中心和签名业务中心均支持SM2标准算法的椭圆曲线参数E(Fp)、G和n，椭圆曲线E为定义在有限素数域Fp上的椭圆曲线，G为椭圆曲线E上n阶基点。进一步，所述S2中还包括：计算生成签名公钥P，P＝PC+PB+[dB]·PC，·表示点乘。进一步，所述S5中还包括：计算签名消息摘要e，e＝h(msg)，同时生成随机数k,并利用随机数k计算点(x,y)＝[k]·(PTmp+PSTmp)，k∈[1，n-1]，h是哈希函数。进一步，所述S6中还包括：签名代理中心根据临时公钥PTmp、签名消息摘要e和固定私钥dB完成签名代理，并计算生成(r,sproxy1,sproxy2)，其中r＝(x+e)modn；sproxy1＝(1+dB)-1*kmodn；sproxy2＝(1+dB)-1*(r+k*dSTmp)modn，mod表示求模运算，*表示模乘运算。进一步，所述S7中还包括：客户端根据签名代理结果，利用自身的固定私钥dC和临时私钥dTmp计算签名s,客户端将(r,s)作为完整的签名并输出，其中s＝(1+dC)-1*dTmp*sproxy1+(1+dC)-1*sproxy2-rmodn。进一步，当签名完成后客户端的临时公私钥对PTmp，dTmp自动销毁以及签名代理中心的临时公私钥(PSTmp，dSTmp)对自动销毁。本专利技术的有益效果：签名私钥不会以明文的形式出现在任何过程中，保证签名私钥绝对的安全，分布式签名要求参与者必须同时进行签名，任何一方不能单独完成签名，安全性进一步提升，协议简单方便，只需要几次交互就能完成完整的签名，实现简单方便，用户可以对签名消息进行验证，保证所见即所签，客户端可以对签名结果进行验证，保证发出的签名报文的有效性。本专利技术还涉及一种基于椭圆曲线的分布式签名系统，该分布式签名系统包括：客户端，签名代理中心，签名业务中心；客户端将公钥PC发送给签名代理中心；签名代理中心接收公钥PC后生成固定公私钥对(PB，dB)，同时生成签名公钥P，并将签名公钥P公布；签名业务系统将待签名消息(msg)发送给客户端和签名代理中心；客户端接收签名消息(msg)生成临时公私钥对(PTmp，dTmp)，并将临时公钥PTmp发送给签名代理中心；签名代理中心接收待签名消息(msg)与临时公钥PTmp后，生成(r,sproxy1,sproxy2)，并将生成的(r,sproxy1,sproxy2)发送给客户端；客户端根据(r,sproxy1,sproxy2)生成完整签名(r,s)，将完整签名(r,s)输出并与签名公钥P验证。进一步，签名代理中心还包括：签名代理中心还包括：计算生成签名公钥P＝PC+PB+[dB]·PC，计算签名消息摘要e，e＝h(msg)，同时生成随机数k,并利用随机数k计算点(x,y)＝[k]·(PTmp+PSTmp)，其中·表示点乘，k∈[1，n-1]，h是相应的哈希函数。进一步，签名代理中心还包括：签名代理中心根据临时公钥PTmp、签名消息摘要e和自身的私钥完成签名代理，并计算生成(r,sproxy1,sproxy2)，其中r＝(x+e)modn；sproxy1＝(1+dB)-1*kmodn；sproxy2＝(1+dB)-1*(r+k*dSTmp)modn，mod表示求模运算，*表示模乘运算。进一步，客户端还包括：客户端根据签名代理结果，利用自身的固定私钥dC和临时私钥dTmp计算签名s,客户端将(r,s)作为完整的签名并输出，其中s＝(1+dC)-1*dTmp*sproxy1+(1+dC)-1*sproxy2-rmodn。进一步，签名代理中心还包括：将签名公钥P请求对接CA申请用户数字证书。进一步，当签名完成后客户端的临时公私钥对PTmp，dTmp自动销毁以及签名代理中心的临时公私钥(PSTmp，dSTmp)对自动销毁。有益效果：签名私钥不会以明文的形式出现在任何过程中，保证绝对的安全，分布式签名要求参与者必须同时进行签名，任何一方不能单独完成签名，安全性进一步提升，协议简单方便，只需要几次交互就能完成完整的签名，实现简单方便，用户可以对签名消息进行验证，保证所见即所签，客户端可以对签名结果进行验证，保证发出的签名报文的有效性。附图说明图1为本专利技术的一种基于椭圆曲线的分布式签名系统示意图；图2为本专利技术的一种基于椭圆曲线的分布式签名方法流程图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于,该签名方法包括如下步骤：S1,客户端注册生成一对与用户永久绑定的固定公私钥对(P

【技术特征摘要】
1.一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于,该签名方法包括如下步骤：S1,客户端注册生成一对与用户永久绑定的固定公私钥对(PC，dC)，将客户端自身固定公钥PC发送给签名代理中心；S2,签名代理中心根据公钥PC生成与用户绑定的固定公私钥对(PB，dB)，同时计算生成签名公钥P，并将签名公钥P发布；S3，签名业务中心将待签名消息(msg)发送给客户端和签名代理中心；S4，客户端收到S3中的待签名消息(msg)后，生成临时公私钥对(PTmp，dTmp)，并将公钥PTmp发送给签名代理中心；S5，签名代理中心根据收到的待签名消息(msg)后和临时公钥PTmp生成临时公私钥对(PSTmp，dSTmp)，并计算生成签名消息摘要e；S6，签名代理中心根据临时公钥PTmp、签名消息摘要e和固定私钥dB完成签名代理操作，并将签名代理结果发送给客户端；S7，客户端根据签名代理结果，利用自身的固定私钥dC和临时私钥dTmp进行签名授权工作，得到符合标准协议的签名报文，并将签名与签名公钥P进行验证；S8，若签名验证成功，则将报文发送给签名业务中心。2.根据权利要求1所述的一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于，所述S2中还包括：计算签名公钥P＝PC+PB+[dB]·PC，·表示点乘。3.根据权利要求2所述的一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于，所述S5中还包括：计算签名消息摘要e，e＝h(msg)，同时生成随机数k,并利用随机数k计算点(x,y)＝[k]·(PTmp+PSTmp)，k∈[1，n-1]，h是哈希函数。4.根据权利要求3所述的一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于，所述S6中还包括：签名代理中心根据临时公钥PTmp、签名消息摘要e和固定私钥dB完成签名代理，并计算生成(r,sproxy1,sproxy2)，其中r＝(x+e)modn；sproxy1＝(1+dB)-1*k；sproxy2＝(1+dB)-1*(r+k*dSTmp)，mod表示求模运算，*表示模乘运算。5.根据权利要求4所述的一种基于椭圆曲线的分布式签名方法，其特征在于，所述S7中还包括：客户端根据签名代理结果，利用自身的固定私钥dC和临时私钥dTmp计算签名s,客户端将(r,s)作为完整的签名并输出，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国强，刘会议，
申请(专利权)人：北京三未信安科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11