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申请/专利权人：中山大学·深圳;中山大学

摘要：本发明公开了一种应用于多级分集编码系统的安全组播公钥密码协议，包括以下步骤：S1、定义系统参数和符号；S2、定义不同接收信道集合所对应的解密等级；S3、计算各个信宿端可访问编码器集合的解密等级；S4、逆向求解解密等级对应的可访问编码器集合；S5、在进入信道前，发送端使用公钥将编码器生成的数据加密，接收端使用私钥解密并还原得到数据；所述公钥和密钥均由可信密钥管理中心进行生成和分发。本发明采用上述的一种应用于多级分集编码系统的安全组播公钥密码协议，可应用于任意编码器数量的、任意解密门限的非对称多级分集编码系统中，抗御多级分集编码系统中“不诚实”用户越权访问自身权限之外的信道。

主权项：1.一种基于多级分集编码系统的安全组播公钥密码生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、定义系统参数和符号；S2、定义不同接收信道集合，即信宿端可访问编码器集合所对应的解密等级；S3、计算各个信宿端可访问编码器集合的解密等级S4、基于步骤S3中给出的各个信宿端可访问编码器集合的解密等级计算公式，逆向求解解密等级level对应的可访问编码器集合A；S5、在进入信道前，发送端使用公钥将L个编码器Ei生成的数据Mi加密为Ci，接收端接收到Ci后，使用私钥解密并还原得到Mi；所述公钥和密钥均由可信密钥管理中心进行生成和分发，对于一个编码器数量为L、安全门限为m的非对称多级分集编码系统，可信密钥管理中心将会生成L条公钥，条私钥，具体包括如下步骤：S51、可信密钥管理中心构造k个模数并选择e；S52、可信密钥管理中心生成条私钥；S53、可信密钥管理中心生成L条公钥；S54、可信密钥管理中心将密钥分发给多级分集编码系统中的参与者；S55、多级分集编码系统中的发送端进行信息加密；S56、多级分集编码系统中的解码器Di对于有权限接收的Ei所发送的信息Ci进行信息解密；步骤S51中，所述可信密钥管理中心通过以下步骤构造k个模数并选择e：S511、令在组密钥控制中心随机选取2k个不重复的大质数，记为：p1,p2,…,pk,q1,q2,…,qk；S512、计算各个模数ni＝pi*qi，1≤i≤k；S513、计算各个模数ni的欧拉函数S514、选择一个数e，e为小于任一欧拉函数且与任一欧拉函数均互素的正整数；步骤S52中，所述可信密钥管理中心生成条私钥的过程为：遍历执行以下步骤：S521、求解满足以下同余等式的各个di： S522、将每组{di,ni}作为一条私钥，共条；步骤S53中，所述可信密钥管理中心通过以下步骤生成L条公钥：遍历1≤i≤L，执行以下步骤：S531、列举所有集合大小为m+1、且包含Ei的编码器子集A，记为集合 S532、使用步骤S3中的方法，分别计算中所有子集的解密等级，并将其储存为集合 S533、选取一随机大质数α作为混淆因子；S534、根据集合内的元素计算公钥模数Ni：Ni＝α*Πni,对于所有S535、将每组{e,Ni}作为一条公钥，共L条；步骤S54中，所述可信密钥管理中心通过以下步骤将密钥分发给多级分集编码系统中的参与者：S541、将公钥分发给发送端的编码器Ei：将L条公钥分别分发给L个编码器，假定将公钥{e,Ni}分发给编码器Ei，其中1≤i≤L，公钥将分别用于加密各个编码器生成的数据；S542、将私钥分发给信宿端的解码器Di；步骤S542中，对于解密等级小于等于的解码器Di，将条私钥分别分发给解码器Di，假定将私钥{di,ni}分发给解码器Di，用于解密该解码器接收到的数据，其中对于解密等级大于的解码器Di，通过以下步骤向其分发私钥，此处，S5421、使用步骤S4中的方法，计算解密等级为i的解码器Di所对应的可接收编码器子集并将其按编号从小到大排序，使得标号满足a1a2…an；S5422、计算|Ai|＝r，rm+1；S5423、对Di所对应的可接收编码器子集Ai划分成多个子集：若m+1|r，即m+1整除r，则通过以下步骤生成t个编码器子集：计算t＝r÷m+1，然后将Ai内的元素重新均等划分成t个子集，每份包含m+1个编码器，划分时按编号从小到大进行，即将划分为若m+1不整除r，则通过以下步骤生成t+1个编码器子集：计算然后将Ai内的前t×m+1个元素重新均等划分成t个子集，每份包含m+1个编码器，划分时按编号从小到大进行，即将划分为然后，取Ai中的倒数m+1个元素作为第t+1个子集；S5424、分别求解步骤S5423中得到的所有子集的解密等级，并将其储存为集合然后得到应分发给用户Di的私钥集合 步骤S55中，所述多级分集编码系统中的发送端进行信息加密具体为：使用对应公钥{e,Ni}，通过下式将生成的数据Mi其加密为密文Ci并发送：Ci＝MiemodNi步骤S56中，所述多级分集编码系统中的解码器Di对于有权限接收的Ei所发送的信息Ci进行信息解密，计算公式为：

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