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申请/专利权人：淮阴工学院

摘要：本发明公开了一种从CLC环境到IBC环境的在线离线签密方法，具体包括系统参数初始化；基于CLC的密钥生成和基于IBC的密钥生成；CLC环境的发送端利用系统参数和自己的私钥，通过指数运算和点乘运算，得到离线密文δ；根据离线密文δ、消息m，发送端的身份信息、公钥、接收端的身份信息，发送端通过异或运算和哈希运算，得到在线密文σ；IBC环境的接收端根据在线密文σ，发送端的身份信息和公钥以及接收者的私钥，通过双线性对运算、异或运算、哈希运算和点乘运算计算出验证等式；若验证通过，则接收这个密文并输出消息m；否认，拒绝密文并输出错误符号。本发明在离线签密和在线签密阶段都具有较低的计算开销，适用于计算开销和存储开销都比较小的无线传感器网络。

主权项：1.一种从CLC环境到IBC环境的在线离线签密方法，其特征在于，包括以下步骤：1系统参数初始化；所述系统参数包括可信第三方需要设置的系统参数模块、基于CLC环境的公钥和私钥生成模块和基于IBC环境的公钥和私钥生成模块；2CLC环境的发送端提交身份信息IDs给密钥生成中心，密钥生成中心根据系统参数和身份信息IDs生成部分私钥Ds并发送给发送端，发送端随机选择一个秘密值xs，根据秘密值xs与部分私钥Ds设置完全私钥SKs和公钥PKs：3IBC环境的接收端提交身份信息IDr给密钥生成中心，密钥生成中心根据系统参数和身份信息IDr生成公钥Qr和私钥SKr并发送给接收端；4CLC环境的发送端根据系统参数和发送端的私钥SKs进行离线签密，得到离线签密密文δ；根据离线签密密文δ、消息m、发送端的身份信息IDs、公钥PKs和接收端的身份信息IDr进行在线签密，得到在线签密密文σ并发送给IBC环境的接收端；5IBC环境的接收端根据系统参数、发送端的身份IDs、公钥PKs、接收端的私钥SKr和在线签密密文σ，输出消息m或拒绝该密文；所述步骤1实现过程如下：给定安全参数k，设G1为由P生成的循环加法群，阶p为素数，P为G1的生成元；定义四个安全的哈希函数H1：H2：H3：G2→{0，1}n，H4：其中，n表示消息m的长度；密钥生成中心KGC随机选择一个主密钥并计算其相应的主公钥Ppub＝sP，KGC公开系统参数params＝{G1，G2，k，P，Ppub，p，g，H1，H2，H3，H4}，并且保密主私钥s，其中g＝eP，P；所述步骤2实现过程如下：基于CLC环境的发送端发送它的身份信息IDs到KGC，KGC计算其对应的部分私钥并把Ds发送给发送端；具有身份IDs的发送端随机选择阼为秘密值并设置公钥PKs＝xsH1IDsP+Ppub；给定部分私钥Ds和秘密值xs，发送端设置其全私钥为P为G1的生成元，Ppub表示KGC主公钥；所述步骤4包括以下步骤：41选择随机数x，α，β，γ，根据离散对数问题计算承诺值r＝gx；其中，42利用随机数α和发送端的私钥SKs得到数字签名S′＝αSKs；43利用随机数x，β和公开系统参数P和Ppub，计算盲化值T’＝xβP+Ppub；44利用随机数x，γ和公开系统参数P，计算盲化值W＝xγP；45根据消息m和离线签密密文δ＝x，α-1，β，γ-1，r，S′，T’，W，将Hash值H3r作为密钥，利用对称加密算法加密消息m，得到密文c；46计算Hash值h＝H4c，IDs，PKs，r，S′，T’，W和盲化值θ和η，得到在线签密密文σ＝c，θ，η，S′，T’，W；其中，θ＝x+hα-1modp；η＝γ-1H1IDs+βmodp，c是消息m∈{0，1}n的密文，只能使用接收者的私钥SKr恢复，S′是发送者私钥的盲化值，T′和W也是盲化值；47发送在线签密密文σ＝c，θ，η，S′，T′，W和身份IDs以及公钥PKs给接收端；所述步骤5包括以下步骤：51利用盲化值T′，η和W，计算盲化值T＝T′+ηW；52利用盲化值T和接收端的私钥SKr，计算双线性对r＝eT，SKr；53利用密文c和r的hash值H3r得到消息54计算Hash值h＝H4c，IDs，PKs，r，S′，T’，W；54利用θ和S′计算签名S＝θS′，并验证等式r＝eS，PKS+H2PKSH1IDSP+Ppubg-h是否成立；如果等式成立，则输出明文消息m，否则，拒绝该密文。

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