【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及密码技术以及通过计算机网络或通过其他类型 的系统与设备进行的保密通信，并尤其涉及用来对通信进行加密和解 密的基于身份的分级方案。
技术介绍
大致说来，基于身份的密码系统是公共密钥密码系统，在这类系 统中， 一个实体的公共密钥是由与该实体的身份相关的信息得来的。 例如，所述的身份信息可以是个人信息(即姓名、地址、电子邮箱地 址等)或是计算机信息(即IP地址等)。但是，身份信息不仅可以 包括与实体身份严格相关的信息，还包括广泛的可用信息，比如时间或日期。也就是说，身份信息概念的重要性不在于它与实体身份的严 格关系，而在于任何希望向实体发送加密消息的人都能轻易获得该信 息。一个实体的私有密钥由一个受委托方或逻辑进程产生并分配，所 述的受委托方或逻辑进程通常被称为私有密钥生成器(PKG)。PKG利用一个主密文信息来产生私有密钥。由于一个实体的公共密钥可根据其身份推知，因此当Alice想要向Bob发送一条消息时，她就不必 从数据库中取回Bob的公共密钥。而是Alice只需根据Bob的识别信 息直接推知密钥。公共密钥数据库就成为多余，认证授权(CAs) 也是不必要的了。无需将Bob的身份绑定，，到他的公共密钥上，因为 他的身份即是他的公共密钥。基于身份的系统的概念并不新鲜。它在A. Shamir所著的 Identity-Based Cryptosystems and Signatures Schemes (基于身份的 加密系统与签名方案)中就已被提出，该文发表于ADVANCES IN CRYPTOGRAPHY - CRYPTO 484 , Lect...
【技术保护点】
一种计算机实施的加密方法，用于在分级加密方案中对用于解密期望接收方实体Ｅ的密文信息的消息Ｍ进行加密，该方法包括： （１）获得变量值ｒ； （２）获得所述消息Ｍ的第一加密，使用值ｇ↑［ｒ］可解密所述第一加密，其中 ｇ是一个预定 义函数在值ê （ｐ０，ｐ１）处的值；ê ：Ｇ↓［１］×Ｇ↓［１］→Ｇ↓［２］是非退化双线性映射，其中Ｇ↓［１］和Ｇ↓［２］是群，并且ê ，Ｇ↓［１］和Ｇ↓［２］将用于解密； ｐ０，ｐ１是Ｇ↓［１］的元素，其中至少一个依赖于分级加密系统 中Ｅ的上代的ＩＤ； （３）获得第一密文部分，包括多个值，每个值是群Ｇ↓［１］的元素并且是ｒＦ形式的值的线性表达，其中每个Ｆ是Ｅ和／或至少Ｅ的一个上代的ＩＤ的预定义函数，其中至少一个值Ｆ依赖于Ｅ的至少一个上代的ＩＤ；以及 （４）产 生使用所述第一密文部分和所述消息Ｍ的第一加密而形成的密文。
【技术特征摘要】
US 2002-3-21 60/366,196;US 2002-3-21 60/366,292;US1.一种计算机实施的加密方法，用于在分级加密方案中对用于解密期望接收方实体E的密文信息的消息M进行加密，该方法包括(1)获得变量值r；(2)获得所述消息M的第一加密，使用值gr可解密所述第一加密，其中g是一个预定义函数在值ê(p0，p1)处的值；êG1×G1→G2是非退化双线性映射，其中G1和G2是群，并且ê，G1和G2将用于解密；p0，p1是G1的元素，其中至少一个依赖于分级加密系统中E的上代的ID；(3)获得第一密文部分，包括多个值，每个值是群G1的元素并且是rF形式的值的线性表达，其中每个F是E和/或至少E的一个上代的ID的预定义函数，其中至少一个值F依赖于E的至少一个上代的ID；以及(4)产生使用所述第一密文部分和所述消息M的第一加密而形成的密文。2. 根据权利要求l的方法，其中所述第一密文部分不依赖于M。3. 根据权利要求1或2的方法，其中所述分级加密方案为使得 根实体E。生成其密文整数so;在分级等级iX)的E的上代的每个实体Ei生成各自的密文整数si;对每个整数ie[l，t]，其中P1是E的分级等级且其中E产E，每个实 体Ei获得等于Sw+SwPj的值，并且设置Ej的密文Si为所述等于Sw+SwPi 的值或通过修改所述等于Sw+SwPi的值而获得的值，其中每个Pj是包括 Ei的ID的一个或多个ID的函数，并且S。是Gi的身份元素，Pj可用于 所述解密；每个实体Ej(iG [1，t-l)生成元素Qi,且Q产SjP。，每个实体Ei(ie [2，t-l) 为所有ke [1，i-l获得一组元素Qk，并且修改一个或多个Qk或者保持其 不被修改以相应于Si，并且实体Et接收元素Ch，…，Qw。4. 根据权利要求3的方法，其中对至少一个值iE[2，t-lj， Ei设置 Si等于Sw+sPi，并且元素Qk不被Ej修改。5. 根据权利要求3的方法，其中对至少一个值iE[2，t-lEj为一个或多个整数值cE[l，i-l生成一个或多个变量整数值bc，并且使用所述等于Sw+sPj的值生成Si作为值bcPe+1的和;以及Ej通过对每个所述c使用Qe+ bePo替换元素Qe，从而修改元素Qk。6. 根据权利要求3的方法，其中每个F是一个或多个元素P。，…，Pt 的线性表达，使得值F —起定义了除Pj外的所有P。，…，Pt的值；对某些je[l，t-l，g=g(QQ，Pj)，且 g可如下计算g =rW^(Q卜l,Ui)其中UfrP。，每个U尸rPi。7. 根据权利要求6的方法，其中所述值F是对所有iE， U产rPi,以及 值F—起定义了 P。，PyG+1)-Pl+1 ，和所有的Pl+2,..，Pt。14. 根据权利要求3的方法，其中对每个i〉l,Pi是(IDv.,，IDi)的函数。15. —种计算机实施的解密方法，用于从密文C恢复消息M，代表 拥有使用从分级加密方案中的一个或多个E的上代获取的一个或多个值 而获得的E的密文信息的实体E， E的密文信息包括群Gi的元素S(E)， 其中S(E)是群Gi的第一成员的线性组合，在所述线性组合中每个第一成员与一个相应整数系数相关联，所述第一成员包括群&的一个或多个第一元素，其各自依赖于E的ID,所述第一成员包括群Gi的一个或多个 第二元素，其各自独立于E的ID，该方法包括(1) 根据下面计算值gr: 密文C;元素S(E);和群Gi的 一组一个或多个元素Q;其中每个元素Q独立于密文C，但是依赖于一个或多个第一和第二 元素的系数，其中值gr不依赖于E的ID但是依赖于一个或多个第二元 素的系数，值gr作为比例A/B的函数而计算，其中(i) A是群G2的 一个或多个元素的第 一乘积，所述第 一乘积的一 个或多个元素包括一个元素，该元素是两个元素上的双线性非退化映射 S : Gi X G！ — G2，所述两个元素中至少一个元素依赖于S(E)且至少一个元素依赖于密文C;以及(ii) B是群G2的 一个或多个元素的第二乘积，所述第二乘积的一 个或多个元素包括各自等于在两个元素上的映射g的值的一个或多个元素，所述两个元素中至少一个依赖于一个或多个元素Q并且至少一个依 赖于密文C;(2) 使用值gr来从C恢复消息M。16. 根据权利要求15的方法，其中除了 A和/或B和/或密文C中存 在的信息以外，操作(2)不使用所述第一元素的系数的任何信息17. 根据权利要求15的方法，其中除了 A和/或B和/或密文C中存 在的信息以外，操作(2)不使用任何E的ID上的信息。18. 根据权利要求17的方法，其中值gr依赖于E的一个或多个上 代的ID。19. 根据权利要求15的方法，其中所述第一元素的系数各自是E的 上代的密文并且不能用于解密E。20. 根据权利要求19的方法，其中所述第二元素的系数各自是E的 上代的密文并且不能用于解密E。21. 根据权利要求15的方法，其中一个或多个所述第二元素依赖于 一个或多个E的上代的ID。22. 根据权利要求15的方法，其中其中t〉l是E的分级等级； {&}是所述第一成员并且(SiJ是所述系数；对每个ie[l，t-l]， E产E且Ej是E的分级等级i的上代，并且其中对 每个i<t， Pi是IDi的函数，所述IDi是相应实体Ei的ID,但是对任意k>i， Pi独立于任何IDk;以及对一个或多个整数ie[l，t，所述一个或多个元素Q是一个或多个元 素QiU。，其中Po是群Gi的预定义元素。23. 根据权利要求22的方法，其中 =g(U。,S(E))其中j是在[l，t-ll中选定的整数；从所述密文C获得所述元素Ufl，Ud^t}#j)。24. 根据权利要求23的方法，其中每个U尸rPi，其中r是E不可用 的整数。25. 根据权利要求22的方法，其中下面的条件(a)或(b)之一成立 (、=,,卿其中l是在[2，t-l中选定的整数；从所述密文C获得所述元素U。， Ui(i=l+l，...，t);A、 ff — e(Uo,St)g(Um,Q!) W gr — U(Q卜i局)其中l是在[2，t-2中选定的整数；从所述密文C获得所述元素U0， Ui(i-l+2，…，t)26. 根据权利要求22的方法，其中所述分级加密方案是使得 每个实体Ei(05i〈t)生成各自的密文整数si;对每个整数ie[l，t，每个实体Ei从等于S+SwPj的值获得Ej的密 文Si，其中S(ESt并且其中S。是Gi的身份元素；每个实体Ei(ie[l，t-l)生成Qi且Q产SiP。，对所有kE[l，i-l，每个实 体Ei(iE [2，t-l)获得一组元素Qk并且修改一个或多个Qk或保持其未经修 改以相应于Si。27. —种计算机实现的密钥提取方法，用于包括多个实体的分级加 密方案，每个实体与加密密文值S(S值)相关联，加密密文值S是群 Gt的一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格B金特里，艾丽斯西尔弗伯格，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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