CN117792660B - 关键数据抗抵赖方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种关键数据抗抵赖方法及***，所述关键数据抗抵赖方法包括:获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；计算第一素数和第二素数的欧拉函数值；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。该关键数据抗抵赖方法解决现有技术中关键数据的抗抵赖机制安全特性较低、成本较高且实施较为繁琐的问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种关键数据抗抵赖方法、***、电子设备及存储介质。
背景技术
在网络安全领域中，数据安全显得尤为重要，数据安全是通过采取必要措施，确保数据处于有效保护和合法利用的状态，以及具备保障持续安全状态的能力，且对于一些具有法律意义的关键数据需要实施抗抵赖机制。
一般而言，目前使用的基于公钥体系的数字签名是一种广泛应用于信息安全和认证的技术，主要使用非对称加密算法和公钥基础设施（PKI）来确保数据的完整性和身份验证。
基于公钥体系的数字签名包括：非对称加密、数字签名生成和数字签名验证；基于公钥体系的数字签名广泛应用于诸如电子邮件、网站认证、数字文档、电子交易等领域，以确保通信和数据的安全性和真实性；但是对于一般的应用而言，可能并不需要上述繁琐的机制，特别在应对一些特殊要求的场景，应用PKI机制不仅麻烦，而且存在一些经济上的开销。
因此，亟需一种安全特性较高、成本低且实施不繁琐的关键数据抗抵赖方法。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种关键数据抗抵赖方法、***、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中关键数据的抗抵赖机制安全特性较低、成本较高且实施较为繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种关键数据抗抵赖方法，所述方法具体包括：
获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；
通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，且所述第一素数/>和所述第二素数/>非整数上的素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积；
基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；
基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；
基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；
基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步地，所述计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M，包括：
通过公式（2）计算摘要结果M；
公式（2）；
式中，M为摘要结果，，/>为方法集，/>为方法，/>为待签名的数据，/>..../>为摘要函数集中不同的摘要算法。
进一步地，所述关键数据抗抵赖方法，还包括：
通过公式（3）进行取模运算；
公式（3）；
式中，N为取模运算，为/>上的复平面数，/>为/>的共轭，c为实部，/>为虚部。
进一步地，所述基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥，包括：
随机选取上的正整数/>，且/>；
选取上的正整数e，且0<e</>，e和/>互质；
计算与所述正整数e数论互逆的正整数f，0<f<，/>；
所述私钥为()。
进一步地，所述基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥，包括：
随机选取满足预设条件的在上的素数/>；
以所述正整数a与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述公钥为()。
进一步地，所述基于所述私钥生成数据m的签名信息，包括：
通过公式（4）计算签名；
公式（4）；
式中，为签名，f为与正整数e数论互逆的正整数，M为摘要结果，/>为/>上的正整数，/>为一个整数，表示/>是一个剩余系；
以所述正整数e与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述签名信息为()。
进一步地，所述基于所述公钥和签名信息对签名进行验证，包括：
计算，当/>时，签名正确；
其中，为以正整数a与素数/>做指数运算得到的运算结果，/>为以正整数e与签名/>做指数运算得到的运算结果，/>为/>的模乘积，/>为以摘要结果M与素数/>做指数运算得到的运算结果。
一种关键数据抗抵赖***，包括：
摘要函数确定模块，用于获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
第一计算模块，用于计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；
第二计算模块，用于通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，且所述第一素数/>和所述第二素数/>非整数上的素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积；
私钥生成模块，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；
公钥生成模块，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；
签名信息生成模块，用于基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；
验证模块，用于基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述方法的步骤。
一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
本发明实施例具有如下优点：
本发明中关键数据抗抵赖方法，获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；通过公式1计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。解决了现有技术中关键数据的抗抵赖机制安全特性较低、成本较高且实施较为繁琐的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明关键数据抗抵赖方法的流程图；
图2为本发明关键数据抗抵赖***的架构图；
图3为本发明提供的电子设备实体结构示意图。
其中附图标记为：
摘要函数确定模块10，第一计算模块20，第二计算模块30，私钥生成模块40，公钥生成模块50，签名信息生成模块60，验证模块70，电子设备80，处理器801，存储器802，总线803。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
图1为本发明关键数据抗抵赖方法实施例流程图，如图1所示，本发明实施例提供的一种关键数据抗抵赖方法包括以下步骤：
S101，获取待签名的数据m，获取数据m对应的摘要函数集，从摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
具体的，针对文本数据“Hello World”的SHA256（SHA256算法使用的哈希值长度是256位。这是一个抽象类,唯一实现是SHA256Managed）为“d2a84f4b8b650937ec8f73cd8be2c74add5a911ba64df27458ed8229da804a26”，而使用SHA1算法则为“648a6a6ffffdaa0badb23b8baf90b6168dd16b3a”，可以将上述结果进行混排（间隔***）、拼接等，形成新的摘要。对于相同的数据所生成的不同摘要结果使用设置的方法进行处理，这些方法包括拼接、有序混排或随机混排等。
优选的，n≤3。
S102，计算n个摘要函数对应的摘要结果M；
具体的，通过公式（2）计算摘要结果M；
公式（2）；
式中，M为摘要结果，，/>为方法集，/>为方法，/>为待签名的数据，/>..../>为摘要函数集中不同的摘要算法。
S103，通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
具体的， 公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，且所述第一素数/>和所述第二素数/>非整数上的素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积。
对于上的数/>而言，可写为/>。
所述关键数据抗抵赖方法，还包括：
通过公式（3）进行取模运算；
公式（3）；
式中，N为取模运算，为/>上的复平面数，/>为/>的共轭，c为实部，/>为虚部。/>的共轭为/>，N默认是取模操作，其值为一个大于零的正整数。
S104，基于欧拉函数值随机生成数据m的私钥。
具体的，随机选取上的正整数/>，且/>；计算/>)，即针对/>计算其指数a的值，并对/>取余；
选取上的正整数e，且0<e</>，e和/>互质；
计算与所述正整数e数论互逆的正整数f，0<f<，/>；
所述私钥为()。
S105，基于欧拉函数值随机生成数据m的公钥；
具体的，随机选取满足预设条件的在上的素数/>；满足预设条件：，且/>，即/>的模小于/>而且与/>互素；
以所述正整数a与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述公钥为()。
S106，基于私钥和摘要结果M生成数据m的签名信息；
具体的，通过公式（4）计算签名；
公式（4）；
式中，为签名，f为与正整数e数论互逆的正整数，M为摘要结果，/>为/>上的正整数，/>为一个整数，表示/>是一个剩余系；
以所述正整数e与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述签名信息为()。
S107，基于公钥和签名信息对签名进行验证；
具体的，计算，当/>时，签名正确；
其中，为以正整数a与素数/>做指数运算得到的运算结果，/>为以正整数e与签名/>做指数运算得到的运算结果，/>为/>的模乘积，/>为以摘要结果M与素数/>做指数运算得到的运算结果。
验证者收到公钥信息和签名信息，对其进行签名的验证，具体过程如下：
验证者计算；如果计算结果为/>则认为签名为正确的，否则认为非法。
上述验证签名的原理性推导如下：由于签名信息，则/>，其中e和f为在素数模的数论逆，故其积为1，而根据费马小定理/>，所以可验证最终的签名信息是否合法。
验证签名方法为直接对复合哈希函数进行计算，其复合哈希函数（通常选择两个）可以按照一定的比例对原始信息进行摘要和结果的组合，结果得到一个混合内容，从而验证签名方并不知晓哈希算法，而只需要知道哈希后的结果即可，使攻击者无法得知如何从原始信息中获得摘要内容，从而亦无法篡改。
本发明的关键数据抗抵赖方法，获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。解决了现有技术中关键数据的抗抵赖机制安全特性较低、成本较高且实施较为繁琐的问题。
本发明的关键数据抗抵赖方法，区别于一般商用密码或国密，使用基于特殊整数扩张上的特性用于数字签名领域，相比于常用的RSA算法等，由于在公钥中使用了更多要素，且素数存在于整数的扩张上，故而更难猜测、分解，因此具有更强的安全特性；基于上述原因，攻击者一般无法使用公开的如openssl工具等对数据进行篡改，即使在知道***使用何种Hash算法来计算签名；不借助于公钥基础设施（PKI），实施本专利更为简洁和便利，因此也不用付出更多其它的经济开销。
图2为本发明关键数据抗抵赖***实施例架构图；如图2所示，本发明实施例提供的一种关键数据抗抵赖***，包括以下步骤：
摘要函数确定模块10，用于获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
第一计算模块20，用于计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；
所述第一计算模块20还用于：
通过公式（2）计算摘要结果M；
公式（2）；
式中，M为摘要结果，，/>为方法集，/>为方法，/>为待签名的数据，/>..../>为摘要函数集中不同的摘要算法。
第二计算模块30，用于通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，且所述第一素数/>和所述第二素数/>非整数上的素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积；
所述第二计算模块30还用于：
通过公式（3）进行取模运算；
公式（3）；
式中，N为取模运算，为/>上的复平面数，/>为/>的共轭，c为实部，/>为虚部。
私钥生成模块40，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；
所述私钥生成模块40还用于：
随机选取上的正整数/>，且/>；
选取上的正整数e，且0<e</>，e和/>互质；
计算与所述正整数e数论互逆的正整数f，0<f<，/>；
所述私钥为()。
公钥生成模块50，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；
所述公钥生成模块50还用于：
随机选取满足预设条件的在上的素数/>；
以所述正整数a与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述公钥为()。
签名信息生成模块60，用于基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；
所述签名信息生成模块60，用于通过公式（4）计算签名；
公式（4）；
式中，为签名，f为与正整数e数论互逆的正整数，M为摘要结果，/>为/>上的正整数，/>为一个整数，表示/>是一个剩余系；
以所述正整数e与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述签名信息为()。
验证模块70，用于基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
所述验证模块70还用于：
计算，当/>时，签名正确；
其中，为以正整数a与素数/>做指数运算得到的运算结果，/>为以正整数e与签名/>做指数运算得到的运算结果，/>为/>的模乘积，/>为以摘要结果M与素数/>做指数运算得到的运算结果。
本发明的一种关键数据抗抵赖***，通过摘要函数确定模块10获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；通过第一计算模块20计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；通过第二计算模块30计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；通过私钥生成模块40基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；通过公钥生成模块50基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；通过签名信息生成模块60基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；通过验证模块70基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。该关键数据抗抵赖方法解决现有技术中关键数据的抗抵赖机制安全特性较低、成本较高且实施较为繁琐的问题。
图3为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图3所示，电子设备80包括：处理器801(processor)、存储器802(memory)和总线803；
其中，处理器801、存储器802通过总线803完成相互间的通信；
处理器801用于调用存储器802中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：当获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥；基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥；基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息；基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各实施例或者实施例的某些部分的方法。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种关键数据抗抵赖方法，其特征在于，所述方法具体包括：
获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；
通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，/>为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积；
基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥，包括：
随机选取上的正整数/>，且/>；
选取上的正整数e，且0<e</>，e和/>互质；
计算与所述正整数e数论互逆的正整数f，0<f<，/>；
所述私钥为()；
基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥，包括：
随机选取满足预设条件的在上的素数/>；
以所述正整数a与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述公钥为()；
基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息，包括：
通过公式（4）计算签名；
公式（4）；
式中，为签名，f为与正整数e数论互逆的正整数，M为摘要结果，/>为/>上的正整数，/>为一个整数，表示/>是一个剩余系；
以所述正整数e与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；
所述签名信息为()；
基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
2.根据权利要求1所述关键数据抗抵赖方法，其特征在于，所述计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M，包括：
通过公式（2）计算摘要结果M；
公式（2）；
式中，M为摘要结果，，/>为方法集，/>为方法，/>为待签名的数据，/>..../>为摘要函数集中不同的摘要算法。
3.根据权利要求1所述关键数据抗抵赖方法，其特征在于，所述关键数据抗抵赖方法，还包括：
通过公式（3）进行取模运算；
公式（3）；
式中，N为取模运算，为/>上的复平面数，/>为/>的共轭，c为实部，/>为虚部。
4.根据权利要求1所述关键数据抗抵赖方法，其特征在于，所述基于所述公钥和签名信息对签名进行验证，包括：
计算，当/>时，签名正确；
其中，为以正整数a与素数/>做指数运算得到的运算结果，/>为以正整数e与签名做指数运算得到的运算结果，/>为/>的模乘积，/>为以摘要结果M与素数/>做指数运算得到的运算结果。
5.一种关键数据抗抵赖***，其特征在于，包括：
摘要函数确定模块，用于获取待签名的数据m，获取所述数据m对应的摘要函数集，从所述摘要函数集中随机选取n个摘要函数；
第一计算模块，用于计算n个所述摘要函数对应的摘要结果M；
第二计算模块，用于通过公式（1）计算第一素数和第二素数/>的欧拉函数值；
公式（1）；
式中，为第一素数/>和第二素数/>的欧拉函数值，/>为/>上的第一素数，/>为整数的扩张，/>，且/>在整数复平面上，/>为/>上的第二素数，N为取模运算，/>为/>的模乘积；
私钥生成模块，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的私钥，随机选取上的正整数/>，且/>；选取/>上的正整数e，且0<e</>，e和/>互质；计算与所述正整数e数论互逆的正整数f，0<f</>，/>；所述私钥为()；
公钥生成模块，用于基于所述欧拉函数值随机生成数据m的公钥，随机选取满足预设条件的在上的素数/>；以所述正整数a与所述素数/>做指数运算，得到运算结果/>；所述公钥为(/>)；
签名信息生成模块，用于基于所述私钥和所述摘要结果M生成数据m的签名信息，通过公式（4）计算签名；
公式（4）；
式中，为签名，f为与正整数e数论互逆的正整数，M为摘要结果，/>为/>上的正整数，/>为一个整数，表示/>是一个剩余系；
以所述正整数e与所述素数做指数运算，得到运算结果/>；所述签名信息为(/>)；
验证模块，用于基于所述公钥和签名信息对签名进行验证。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中的任一项所述的方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中的任一项所述的方法的步骤。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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