專(zhuān)利名稱(chēng)：一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保密或安全通信的身份認(rèn)證方法，具體地說(shuō)是一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
身份認(rèn)證指的是用戶(hù)身份的確認(rèn)技術(shù)，它是網(wǎng)絡(luò)安全的第一道防線，也是最重要的一道防線。網(wǎng)絡(luò)中的各種應(yīng)用和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都需要通過(guò)身份認(rèn)證來(lái)確認(rèn)一個(gè)用戶(hù)的合法性，然后確定這個(gè)用戶(hù)的個(gè)人數(shù)據(jù)和特定權(quán)限。生活中使用信用卡時(shí)，需要輸入密碼，上飛機(jī)時(shí)需要出示身份證等等，這些都是身份認(rèn)證的應(yīng)用實(shí)例?，F(xiàn)有的身份認(rèn)證方法一般有基于零知識(shí)理論的身份認(rèn)證方法，基于信息不可區(qū)分理論的身份認(rèn)證方法和基于信息隱藏的身份認(rèn)證方法等幾種。Fhamir算法是第一個(gè)實(shí)用的基于身份證明的算法。它通過(guò)增加迭代次數(shù)和每次迭代中的鑒別次數(shù)，將所需的計(jì)算量減到最小。但對(duì)于諸如智能卡這樣計(jì)算資源有限的應(yīng)用，該算法不太理想。因?yàn)榕c外部的信息交換很耗時(shí)，并且每次鑒別所需的存貯量使卡中有限的資源更為緊張。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法，是從橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題出發(fā)，輔以抗碰撞雜湊函數(shù)和公鑰證書(shū)進(jìn)行身份確認(rèn)的方法，它可以有效進(jìn)行身份的確認(rèn)，防止身份的假冒。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下由于身份認(rèn)證就是需確認(rèn)身份的主體向客體出示一個(gè)憑證，用來(lái)證實(shí)一個(gè)主體的身份和對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的訪問(wèn)的權(quán)限的過(guò)程。因此身份認(rèn)證算法與用戶(hù)的身份是緊密相關(guān)的。由于數(shù)字證書(shū)能有效的表明主體身份，從而得到一個(gè)基于數(shù)字證書(shū)的身份認(rèn)證算法。數(shù)字證書(shū)的內(nèi)部格式是由CCITT X.509規(guī)定的，它必須包含以下幾個(gè)方面的信息內(nèi)容證書(shū)的版本號(hào)；數(shù)字證書(shū)的序列號(hào)；證書(shū)擁有者的姓名；簽名算法；頒發(fā)數(shù)字證書(shū)的單位；頒發(fā)數(shù)字證書(shū)的單位的簽名；公開(kāi)秘鑰的有效期等。利用本發(fā)明所述的身份認(rèn)證法，在進(jìn)行身份認(rèn)證之前，需要有一個(gè)密鑰生成的過(guò)程。具體的步驟如下1、建立一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)(Fq，E，P，n，H)，其中Fq是有限域，域的特征為大素?cái)?shù)q，E是Fq上的橢圓曲線，P是E上的一個(gè)有理點(diǎn)，稱(chēng)為基點(diǎn)，P的階為素?cái)?shù)n.H是抗碰撞雜湊函數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)矢量(Fq，E，P，h，H)可由一組用戶(hù)公用。
2、由三個(gè)不超過(guò)n的元素w，x，y構(gòu)成的三元組(w，x，y)作為私鑰矢量；隨機(jī)選擇一個(gè)小于n的元素r，在有限域Fq上，r與基點(diǎn)P進(jìn)行橢圓曲線E上的模乘運(yùn)算所得的結(jié)果g作為公鑰第一分量；由私鑰矢量第一分量w和公鑰矢量的第一分量g經(jīng)過(guò)橢圓曲線E上的模乘運(yùn)算得到的結(jié)果h作為公鑰的第二個(gè)分量，由私鑰矢量第二分量x和私鑰矢量第三分量y分別與公鑰矢量的第一分量g和公鑰矢量的第二分量h相乘的和，作為公鑰矢量的第三分量v，加上c＝H(Cert-data)構(gòu)成公鑰矢量(g，h，v，c)(其中，Cert-data是用戶(hù)證數(shù)據(jù)，c為公鑰證書(shū)數(shù)據(jù)的雜湊值)。本發(fā)明提出的身份認(rèn)證方法具體的私鑰和公鑰矢量生成步驟如下(a)任取1＜w，x，y＜n，選定1＜r＜n并計(jì)算g＝rP；(b)計(jì)算h＝wg，v＝xg+yh；(c)私鑰為(w，x，y)，公鑰為(g，h，v，c)。
3.現(xiàn)假設(shè)用戶(hù)A想向用戶(hù)B證明自己的身份，實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證過(guò)程如下(a)A隨機(jī)選取a(1＜a＜n)，計(jì)算b＝a2mod n，計(jì)算u＝(a+wb)g，并將u發(fā)送給B；(b)驗(yàn)證者B接受到u后隨機(jī)選擇e(1＜e＜n)并將e發(fā)送給A；(c)A計(jì)算S＝(ca+xe)mod n，T＝(cb+ye)mod n，并將S，T發(fā)送給B。
(d)B驗(yàn)證Sg+hT＝cu+ev，如果等式成立則確認(rèn)A的身份，否則身份認(rèn)證失敗。
可以驗(yàn)證，如果協(xié)議雙方A和B都按照上述體制來(lái)進(jìn)行，且A確實(shí)是他所聲稱(chēng)的主體，則驗(yàn)證者B總是能驗(yàn)證A。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有的有益效果是它是從橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題出發(fā)，輔以抗碰撞雜湊函數(shù)和公鑰證書(shū)進(jìn)行身份確認(rèn)的方法，它具有可證明的安全性，且具有較快的運(yùn)算速度。可以用于網(wǎng)絡(luò)通信的身份驗(yàn)證以進(jìn)行存取控制，電子商務(wù)，票據(jù)、證件以及信息發(fā)送者的身份驗(yàn)證。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)本發(fā)明用于身份認(rèn)證時(shí)，假定用戶(hù)A想與用戶(hù)B進(jìn)行保密的通信，需要在不安全的信道上進(jìn)行密會(huì)話(huà)密鑰的傳輸。本發(fā)明中，用戶(hù)A和用戶(hù)B共同用一橢圓曲線，這里給出一橢圓曲線如下Ey2＝x3+ax+b mod n
其中p＝6277101735386680763835789423207666416083908700390324961279；seedE＝0x3045ae6fc8422f64ed579528d38120eae12196d5；r＝0x3099d2bbbfcb2538542dcd5fb078b6ed5f3d6fe2c745de65；a＝-3；b＝0x64210519e59c80e70fa7e9ab72243049feb8deecc146b9b1；h＝1橢圓曲線的階為n＝6277101735386680763835789423176059013767194773182842284081；它是一個(gè)素?cái)?shù)。
階為n的基點(diǎn)為P的選取為P＝(xG，yG)其中xG＝0x188da80eb03090f67cbf20eb43a18800f4ff0afd82ff1012；yG＝0x07192695ffc8da78631011ed6b24cdd573f977a11e794811；用戶(hù)A隨機(jī)選取1＜w，x，y，r＜n，計(jì)算g＝rP，計(jì)算h＝wg，v＝xg+yh。私鑰為(w，x，y)，公開(kāi)(g，h，v，c)作為公鑰。假設(shè)用戶(hù)A向用戶(hù)B證明自己的身份，按照本方法的步驟進(jìn)行操作，進(jìn)行身份驗(yàn)證。如果B驗(yàn)證結(jié)果正確，則A實(shí)現(xiàn)了身份的認(rèn)證。
權(quán)利要求
1.一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法，其特征在于是從橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題出發(fā)，輔以抗碰撞雜湊函數(shù)和公鑰證書(shū)進(jìn)行身份確認(rèn)的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法，其特征在于建立一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)(Fq，E，P，n，H)，其中Fq是有限域，域的特征為大素?cái)?shù)q，E是Fq上的橢圓曲線，P是E上的一個(gè)有理點(diǎn)，稱(chēng)為基點(diǎn)，P的階為素?cái)?shù)n，H是抗碰撞雜湊函數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)矢量(Fq，E，P，h，H)可由一組用戶(hù)公用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法，其特征在于建立一個(gè)系三個(gè)不超過(guò)n的元素w，x，y構(gòu)成的三元組(w，x，y)作為私鑰矢量；隨機(jī)選擇一個(gè)小于n的元素r，在有限域Fq上，r與基點(diǎn)P進(jìn)行橢圓曲線E上的模乘運(yùn)算所得的結(jié)果g作為公鑰第一分量；由私鑰矢量第一分量w和公鑰矢量的第一分量g經(jīng)過(guò)橢圓曲線E上的模乘運(yùn)算得到的結(jié)果h作為公鑰的第二個(gè)分量，由私鑰矢量第二分量x和私鑰矢量第三分量y分別與公鑰矢量的第一分量g和公鑰矢量的第二分量h相乘的和，作為公鑰矢量的第三分量v，加上c＝H(Cert-data)構(gòu)成公鑰矢量(g，h，v，c)其中，Cert-data是用戶(hù)證數(shù)據(jù)，c為公鑰證書(shū)數(shù)據(jù)的雜湊值，本發(fā)明提出的身份認(rèn)證方法具體的私鑰和公鑰矢量生成步驟如下a)任取1＜w，x，y＜n，選定1＜r＜n并計(jì)算g＝rP；b)計(jì)算h＝wg，v＝xg+yh；c)私鑰為(w，x，y)，公鑰為(g，h，v，c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法，其特征在于現(xiàn)假設(shè)用戶(hù)A想向用戶(hù)B證明自己的身份，實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證過(guò)程如下(a)A隨機(jī)選取a(1＜a＜n)，計(jì)算b＝a2mod n，計(jì)算u＝(a+wb)g，并將u發(fā)送給B；(b)驗(yàn)證者B接受到u后隨機(jī)選擇e(1＜e＜n)并將e發(fā)送給A；(c)A計(jì)算S＝(ca+xe)mod n，T＝(cb+ye)mod n，并將S，T發(fā)送給B。(d)B驗(yàn)證Sg+hT＝cu+ev，如果等式成立則確認(rèn)A的身份，否則身份認(rèn)證失敗。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種橢圓曲線上基于公鑰證書(shū)的身份認(rèn)證方法。它是從橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題出發(fā)，輔以抗碰撞雜湊函數(shù)和公鑰證書(shū)進(jìn)行身份確認(rèn)的身份認(rèn)證方法。它具有可證明的安全性，且具有較快的運(yùn)算速度。可以用于網(wǎng)絡(luò)通信的身份驗(yàn)證以進(jìn)行存取控制，電子商務(wù)，票據(jù)、證件以及信息發(fā)送者的身份驗(yàn)證。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1444169SQ0311662
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月23日
發(fā)明者朱華飛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)