用于模冪加密方案的通用編碼函數(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 這里公開(kāi)的各種實(shí)施例總體涉及數(shù)據(jù)編碼和數(shù)字簽名，更具體地而非排他地，涉 及基于RSA數(shù)字簽名方案的編碼。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字簽名方案通常在對(duì)消息進(jìn)行簽名之前將對(duì)數(shù)據(jù)施加編碼處理以確保所述數(shù) 據(jù)與所述方案所應(yīng)用的預(yù)先選擇的字母表相符合。例如，使用<N，e，d>密鑰三元組的標(biāo)準(zhǔn) RSA算法首先將每一個(gè)符號(hào)轉(zhuǎn)換為0和N之間的相應(yīng)值。其他編碼方案可以用于輸入值的不 同集合以實(shí)現(xiàn)簽名方案，所述簽名方案使用了輸入值集合中的值的各種數(shù)學(xué)性質(zhì)。
[0003] 在編碼之后，經(jīng)過(guò)編碼的值用于創(chuàng)建針對(duì)傳輸?shù)暮灻?。諸如RSA之類(lèi)的加密算法利 用模冪函數(shù)來(lái)創(chuàng)建這種簽名。作為示例，RSA通過(guò)計(jì)算 &(1 mod N使用私鑰對(duì)<N，d>來(lái)處理經(jīng) 過(guò)編碼的值。然后，RSA將通過(guò)首先計(jì)算mod N使用公鑰對(duì)<N，e>來(lái)驗(yàn)證簽名值b。然后將 解碼函數(shù)施加至所得到的值以重新找回原始值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 下面示出了各種實(shí)施例的簡(jiǎn)要概述?？梢栽谝韵赂攀鲋羞M(jìn)行一些簡(jiǎn)化和省略，為 了強(qiáng)調(diào)和介紹各種實(shí)施例的一些方面，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。適用于允許本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)和使用本發(fā)明概念的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將在隨后的部分中。
[0005] 這里描述的各種實(shí)施例涉及一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法、相關(guān)設(shè)備和非瞬時(shí)機(jī)器 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括:確定表示將要編碼的值的數(shù)字集合X;確定將在產(chǎn)生經(jīng)過(guò)編 碼的值時(shí)使用的因子值集合S，其中所述因子值集合S是用于模冪數(shù)字簽名處理的輸入值因 子的集合;針對(duì)所述數(shù)字集合X的給定數(shù)字X，確定因子值集合S的與所述給定數(shù)字x相對(duì)應(yīng) 的至少一個(gè)因子值s;以及在經(jīng)過(guò)編碼的值中包括所述至少一個(gè)因子值s。
[0006] 這里描述的各種實(shí)施例涉及一種驗(yàn)證數(shù)字簽名方法、相關(guān)的設(shè)備和非瞬時(shí)機(jī)器可 讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：用于從發(fā)送方接收消息m和數(shù)字簽名；使用與所述發(fā)送方相關(guān) 聯(lián)的簽名驗(yàn)證密鑰來(lái)驗(yàn)證數(shù)字簽名以產(chǎn)生參考簽名a;基于接收的消息來(lái)創(chuàng)建消息摘要h; 對(duì)消息摘要h進(jìn)行編碼以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)編碼的摘要v包括:確定表示消息摘要h的數(shù)字集合X，確 定在產(chǎn)生經(jīng)過(guò)編碼的值時(shí)要使用的因子值集合S，針對(duì)所述數(shù)字集合X的給定數(shù)字x來(lái)確定 所述因子值集合S的與所述給定的數(shù)字x相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)因子值s，以及在經(jīng)過(guò)編碼的摘 要v中包括至少一個(gè)因子值s;用于將所述參考簽名a與經(jīng)過(guò)編碼的摘要v進(jìn)行比較以確定所 述發(fā)送方是否可信。
[0007] 這里描述的各種實(shí)施例涉及一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名方法、相關(guān)設(shè)備和非瞬時(shí)機(jī)器可 讀記錄介質(zhì)。所述方法包括:確定表示將要簽名的值的數(shù)字集合X;確定將在產(chǎn)生簽名時(shí)使 用的因子值集合S;針對(duì)所述數(shù)字集合X的給定數(shù)字x，確定因子值集合S的與所述給定數(shù)字x 相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)因子值s;產(chǎn)生等價(jià)于提升至私鑰d次冪的所述至少一個(gè)因子值s的至少 一個(gè)簽名因子值1;以及在經(jīng)過(guò)編碼的值中包括所述至少一個(gè)簽名因子值1。
[0008] 描述了各種實(shí)施例，其中所述經(jīng)過(guò)編碼的值是經(jīng)過(guò)編碼和簽名的值；以及在經(jīng)過(guò) 編碼的值中包括所述至少一個(gè)因子值S包括:基于所述至少一個(gè)因子值s從查找表中檢索至 少一個(gè)簽名因子值1，以及在經(jīng)過(guò)編碼和簽名的值中包括所述至少一個(gè)簽名因子值1。
[0009] 描述了各種實(shí)施例，其中所述經(jīng)過(guò)編碼和簽名的值是簽名因子值的乘積，并且在 所述經(jīng)過(guò)編碼和簽名的值中包括至少一個(gè)簽名因子值1包括:將針對(duì)所述經(jīng)過(guò)編碼和簽名 的值的工作值與所述至少一個(gè)簽名因子值1相乘。
[0010] 描述了各種實(shí)施例，其中確定表示將要編碼的值的數(shù)字集合X包括:針對(duì)給定基數(shù) r來(lái)確定將要編碼的值的基數(shù)表示，其中數(shù)字集合X包括基數(shù)-r表示的數(shù)字，并且其中所 述數(shù)字集合X中的每一個(gè)數(shù)字小于所述基數(shù)r。
[0011] 描述了各種實(shí)施例，其中所述因子值集合S是有序的集合，以及所述確定與所述給 定數(shù)字x相對(duì)應(yīng)的因子值集合S的至少一個(gè)因子值s包括:確定位于所述因子值集合S中與所 述給定數(shù)字x在所述數(shù)字集合X中的位置相對(duì)應(yīng)的位置處的因子值 Sl。
[0012] 描述了各種實(shí)施例，其中所述確定與所述給定數(shù)字x相對(duì)應(yīng)的因子值集合S的至少 一個(gè)因子值s還包括:將所確定的因子值Sl提升至所述給定數(shù)字 Xl次冪以計(jì)算所述至少一個(gè) 因子值s。
[0013] 描述了各種實(shí)施例，其中所述經(jīng)過(guò)編碼的值是因子值的乘積，并且所述在經(jīng)過(guò)編 碼的值中包括所述至少一個(gè)因子值s包括:將經(jīng)過(guò)編碼的值的工作值與所述至少一個(gè)因子 值s相乘。
[0014] 描述了各種實(shí)施例，其中所述確定與所述給定數(shù)字x相對(duì)應(yīng)的因子值集合S的至少 一個(gè)因子值s以及所述在經(jīng)過(guò)編碼的值中包括所述至少一個(gè)因子值s是針對(duì)所述數(shù)字集合X 中的每一個(gè)數(shù)字執(zhí)行的。
[0015] 描述了各種實(shí)施例，其中所述確定表示將要編碼的值的數(shù)字集合X包括:針對(duì)值
R-] X e 和基數(shù)r來(lái)確定滿(mǎn)足x=Zx/的數(shù)字集合Xlex，其中 ， Xl小于r并 ;=!) 且大于或等于零；以及所述確定與所述給定數(shù)字X相對(duì)應(yīng)的因子值集合S的至少一個(gè)因子值 s以及所述在經(jīng)過(guò)編碼的值中包括所述至少一個(gè)因子值s-起包括用于將經(jīng)過(guò)編碼的值計(jì) 算為，其中Sl是位于因子值集合S內(nèi)的位置i處的因子值。 1=0
[0016] 描述了各種實(shí)施例，其中：經(jīng)過(guò)編碼的值是經(jīng)過(guò)簽名和編碼的值;所述確定表示將 要編碼的值的數(shù)字集合X包括:針對(duì)值it e 2/2nl:和基數(shù)r來(lái)確定滿(mǎn)足X = 的數(shù)字集合 XiEX，其中
>xi小于r并且大于或等于零；以及所述確定與所述給定數(shù)字x相對(duì) 應(yīng)的因子值集合S的至少一個(gè)因子值s以及所述在經(jīng)過(guò)編碼的值中包括所述至少一個(gè)因子 值s-起包括用于將經(jīng)過(guò)編碼的值計(jì)算為，其中L[i+1]是查找表L內(nèi)的位 ?=：() 置i+1并且與所述因子值集合S中的至少一個(gè)因子值s的簽名值相對(duì)應(yīng)的元素，所述簽名值 與提升至私鑰d的指數(shù)部分次冪的至少一個(gè)因子值s相對(duì)應(yīng)，以及N是所述私鑰的模數(shù)部分。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更好地理解各種實(shí)施例，對(duì)附圖進(jìn)行參考，其中：
[0018] 圖1示出了用于實(shí)現(xiàn)這里描述的編碼和簽名方案的硬件系統(tǒng)的示例
[0019] 圖2示出了用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名的方法的示例；
[0020] 圖3示出了用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法的示例；
[0021 ]圖4示出了用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和簽名的替代方法的示例；
[0022]圖5示出了用于創(chuàng)建和發(fā)送數(shù)字簽名的方法的示例；
[0023]圖6示出了用于驗(yàn)證接收的數(shù)字簽名的方法的示例；以及
[0024]圖7示出了用于提供用戶(hù)設(shè)備安全內(nèi)容的系統(tǒng)和對(duì)安全內(nèi)容進(jìn)行處理的軟件應(yīng)用 程序的示例。
[0025]為了變應(yīng)理解，已經(jīng)將相同的參考數(shù)字用于指定具有基本上相同或類(lèi)似結(jié)構(gòu)或者 基本上相同或類(lèi)似功能的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 這里示出的描述和【附圖說(shuō)明】了各種原料。應(yīng)該理解的是盡管這里沒(méi)有明確描述或 示出，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)它們的與□并且將包括在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。如這里所 使用的，術(shù)語(yǔ)"或"指的是非排除性的"或"（即和/或），除非另有說(shuō)明（例如"否則"或"或者替 代地"）。此外，這里描述的各種實(shí)施例不必是相互排除地，并且可以對(duì)其進(jìn)行組合以產(chǎn)生合 并了這里描述的遠(yuǎn)離的附加實(shí)施例。
[0027] 考慮到正在發(fā)生的用于加密的場(chǎng)景和應(yīng)用，例如在非置信平臺(tái)的應(yīng)用，最近的努 力方向投身于"白盒加密"的概念，其中即使當(dāng)加密方式公開(kāi)給攻擊者，所開(kāi)放的加密方案 也是安全的。白盒加密與設(shè)計(jì)用于在非置信平臺(tái)上執(zhí)行的加密算法的軟件實(shí)施方式的設(shè)計(jì) 和分析相關(guān)。具體地，這是這樣的情景，其中具體設(shè)備的用戶(hù)可以（利用私鑰)對(duì)利用他的公 鑰加密的消息進(jìn)行解密，但是不能夠提取或者推導(dǎo)足夠的信息來(lái)恢復(fù)這一私鑰。另外，假設(shè) 在這些實(shí)施方式中用戶(hù)可能是攻擊者，例如攻擊器對(duì)于軟件實(shí)施具有完全的訪(fǎng)問(wèn)，可以在 任意時(shí)間暫停、更改和恢復(fù)軟件實(shí)施的執(zhí)行。
[0028]例如，在數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)中，需要向內(nèi)容消費(fèi)者提供容易地將內(nèi)容消費(fèi)者自己 證實(shí)為