(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210723570.8 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 街道八一路2 99号 (72)发明人 包子健　何德彪　朱鑫杰　贾小英　 许芷岩　黄欣沂　王连海　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 罗飞 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 一种基于SM9 签名的变 色龙签名生成方法及 装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于SM9签名的变色龙签 名生成方法及装置， 其中的方法包括： 密钥生成、 签名以及验证步骤， 该签名生 成方法是一种基于 SM9签名的变色龙签名方案， 可以保证验证者可 以验证签名的有效性， 但是无法向其他第三方证 明该签名的有效性， 并且变色龙签名不需要交互 过程， 降低了使用门槛， 减少了系统开销， 在保证 安全性的同时可以提高签名生成的效率。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115174056 A 2022.10.11 CN 115174056 A 1.一种基于SM9签名的变色龙签名生成方法， 其特 征在于， 包括： 密钥生成步骤， 包括： 密钥生成中心产生随机数msk， 作为系统主私钥， 并计 算主公钥Ppub＝[d] P2； 用户A表示IDA对应的私钥为 用户B表示 IDB对应的私钥为 其中， d为由密钥生成中心秘密持有的系统主私钥， P1， P2分别为群G1和G2的生成元， G1， G2表示阶为q的加法循环群， 表示由1,2,， …,q‑1组成的整数集合， IDA、 IDB分别表示用户A 和B的身份； 签名步骤， 用户A进行签名， 包括： 计算GT的中的元 素g＝e(P1,Ppub)， 随机选取 并计算w＝gr； 给定用户身份IDB， 消息m以及随机元素R∈G1， 输出签名阶段的变色龙哈希值 计算h＝H2(z||w)， l＝r‑h mod q； 计算 输出签名值(R,h,S)； 其中， GT为阶为q的乘法循环群， w为第一承诺值， r为随机数， H1(·),H2(·)： 由密码杂 凑函数派生的密码函数， 均为 h为签名阶段的哈希值， l为计算S的中间变量， S 为签名步骤输出签名值的组成部分； 验证步骤， 用户B进行验证， 包括： 给定待验证的消息m ′， 待验证的签名值(R ′,h′,S′)， 验证阶段用户A的身份IDA′， 计算P ＝[H1(IDA′)]P2+Ppub； 计算u＝e(S ′,P)； 计算w′＝u·gh； 计算z′， 计算h′是否等于 H2(z′||w′)， 如果等于， 则验证通过， 签名值 为合法签名， 否则， 验证失败， 签名无效； 其中， R′为随机数， R ′∈G1， S′为待验证的签名值的组成部分， P为计算u的中间变量， IDB′为验证阶段用户B的身份， u为计算w ′的中间变量， w ′为第二承诺值， z ′为验证阶段的变 色龙哈希值， h ′为验证阶段的哈希值。 2.一种基于SM9签名的变色龙签名生成装置， 其特 征在于， 包括： 密钥生成模块， 用于执 行密钥生成步骤， 包括： 密钥生成中心产生随机数msk， 作为系统主私钥， 并计 算主公钥Ppub＝[d] P2； 用户A表示IDA对应的私钥为 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115174056 A 2用户B表示 IDB对应的私钥为 其中， d为由密钥生成中心秘密持有的系统主私钥， P1， P2分别为群G1和G2的生成元， G1， G2表示阶为q的加法循环群， 表示由1,2,， …,q‑1组成的整数集合， IDA、 IDB分别表示用户A 和B的身份； 签名生成模块， 用于执 行签名步骤， 用户A进行签名， 包括： 计算GT的中的元 素g＝e(P1,Ppub)， 随机选取 并计算w＝gr； 给定用户身份IDB， 待签名的消息m以及随机元素R∈G1， 输出签名阶段 的变色龙哈希值 计算h＝H2(z||w)， l＝r‑h mod q； 计算 输出签名值(R,h,S)； 其中， GT为阶为q的乘法循环群， w为第一承诺值， r为随机数， H1(·),H2(·)： 由密码杂 凑函数派生的密码函数， 均为 h为签名阶段的哈希值， l为计算S的中间变量， S 为签名步骤输出签名值的组成部分； 签名验证模块， 用于执 行验证步骤， 用户B进行验证， 包括： 计算GT的中的元 素g＝e(P1,Ppub)， 随机选取 并计算w＝gr； 给定用户身份IDB， 消息m以及随机元素R∈G1， 输出签名阶段的变色龙哈希值 计算h＝H2(z||w)， l＝r‑h mod q； 计算 输出签名值(R,h,S)； 其中， GT为阶为q的乘法循环群， w为第一承诺值， r为随机数， H1(·),H2(·)： 由密码杂 凑函数派生的密码函数， 均为 h为签名阶段的哈希值， l为计算S的中间变量， S 为签名步骤输出签名值的组成部分； 验证步骤， 用户B进行验证， 包括： 给定待验证的消息m ′， 待验证的签名值(R ′,h′,S′)， 验证阶段用户A的身份IDA′， 计算P ＝[H1(IDA′)]P2+Ppub； 计算u＝e(S ′,P)； 计算w′＝u·gh； 计算z′， 计算h′是否等于 H2(z′||w′)， 如果等于， 则验证通过， 签名值 为合法签名， 否则， 验证失败， 签名无效； 其中， R′为随机数， R ′∈G1， S′为待验证的签名值的组成部分， P为计算u的中间变量， IDB′为验证阶段用户B的身份， u为计算w ′的中间变量， w ′为第二承诺值， z ′为验证阶段的变 色龙哈希值， h ′为验证阶段的哈希值。 3.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被执行时实权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115174056 A 3