(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 202210980566.X (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 景德镇陶瓷大 学 地址 333403 江西省景德镇市浮梁县湘湖 镇景德镇陶瓷大学湘湖校区信息工程 学院 (72)发明人 余旺科　王淑华　李芳　邱望仁　 刘伟洁　徐明周　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 刘静 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/08(2006.01) (54)发明名称 一种密钥协商方法、 装置及电子设备 (57)摘要 本发明提供了一种密钥协商 方法、 装置及电 子设备， 该方法包括： 获取通信双方用户的身份 标识、 主密钥和公共参数； 基于高斯参数、 所述公 共参数和所述主密钥， 计算得到通信双方用户的 公私秘钥对； 基于所述身份标识和所述公私秘钥 对， 对通信双方用户进行相互认证并协商对称密 钥。 本发明通过基于格公钥密码的密钥协商方 法， 利用格公钥密钥来进行用户的签名和认证， 从而提高了网络安全性， 该密钥协商方法过程简 单， 安全性高， 效率好， 适用于包括各种网络和区 块链中使用， 其具备抗量子计算， 在后量子时代 也能保证安全。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115361192 A 2022.11.18 CN 115361192 A 1.一种密钥协商方法， 其特 征在于， 包括： 获取通信双方用户的身份标识、 主密钥和公共参数； 基于高斯 参数、 所述公共参数和所述主密钥， 计算得到通信双方用户的公私秘钥对； 基于所述身份标识和所述公私秘钥对， 对通信双方用户进行相互认证并协商对称密 钥。 2.根据权利要求1所述的密钥协商方法， 其特征在于， 所述获取通信双方用户的主密 钥， 包括： 设置抗碰撞哈希算法： H1: H2:{0,1}*→{v:v∈{‑1,0,1}k,||v||1≤ λ } 其中， H1、 H2为两个哈希函数； Z为随矩阵机， v为哈希运算后的结果， λ为特定参数， q为一 个素数且大于等于2， m和n 为大于零的整数， n 为一个安全参数， 满足： m≥6n lgq； 利用基于格的陷门生成算法TrapGen(1n)生成主密钥S： S∈Λ⊥(A,q) 其中， A为随机矩阵 3.根据权利要求2所述的密钥协商方法， 其特征在于， 所述获取通信双方用户的公共参 数包括： 随机设置一个 独立的向量作为身份标识： IDi∈{0,1}*,i＝1,2,…,l； 其中， i表示第i用户， l表示用户总数； 根据所述随机矩阵、 两个哈希函数和身份标识， 得到公共参数： PP＝{A,H1,H2,IDi∈{0,1}*,i＝1,2,…,l}。 4.根据权利要求3所述的密钥协商方法， 其特征在于， 所述基于高斯参数、 所述公共参 数和所述主密钥， 计算得到通信双方用户的公私秘钥对的方法为： 利用格基委派算法BasisiDel(A,H1(IDi),S,s)， 得到通信双方用户的公私秘钥对： (pki,ski) 其中， ski为格Λ⊥(AH1(IDi)‑1)的一个格基， 是第i个用户的私钥， pki＝AH1(IDi)‑1， i＝1, 2,…,l， 是第i个用户的公钥， 高斯参数为 TA为格基矩阵， ω 为大于零的实 数， n为安全参数。 5.根据权利要求4所述的密钥协商方法， 其特征在于， 所述对通信双方用户进行相互认 证包括： 通信发起方第i用户根据第i身份标识和第i私钥， 得到第i认证消息， 并发送给第j用 户； 通信接收方第j用户根据所述第i身份标识、 第i公钥和第i认证消息验证是否认证成 功； 若认证成功， 则第j用户根据第j身份标识和第j私钥， 得到第j认证消息， 并发送给第i 用户；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115361192 A 2第i用户根据所述第j身份标识、 第j公钥和第j认证消息验证是否认证成功； 若认证成功， 则第i用户和第j用户相互认证成功。 6.根据权利要求5所述的密钥协商方法， 其特征在于， 所述通信双方用户协商对称密钥 包括： 第i用户和第j用户相互认证成功后， 第i用户利用第j用户的公钥加密生成用于通信的 第一对称密钥， 发送给第j用户； 第j用户利用所述第j私钥进行验证， 若验证成功， 则第i用户和第j用户协商对称密钥 成功。 7.根据权利要求6所述的密钥协商方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 若所述对称密钥超过有效期， 则重新协商新的对称密钥。 8.根据权利要求6所述的密钥协商方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 若第i用户和/或第j用户发现所述对称密钥不安全， 则第i用户和/或第j用户作 为发现 方， 另一用户作为接收方； 发现方利用接收方的公钥和撤销对称密钥信息， 得到撤销对称密钥相关信息， 并将所 述撤销对称密钥相关信息发送给接收方； 接收方利用自己的私钥 验证， 若验证成功， 则对称密钥不再使用， 重新协商新的对称密 钥。 9.一种密钥协商装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取通信双方用户的身份标识、 主密钥和公共参数； 计算模块， 用于基于高斯参数、 所述公共参数和所述主密钥， 计算得到通信双方用户的 公私秘钥对； 认证协商模块， 用于基于所述身份标识和所述公私秘钥对， 对通信双方用户进行相互 认证并协商对称密钥。 10.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器和处理器， 所述存储器和所述处理器之间 互相通信连接， 所述存储器中存储有计算机指 令， 所述处理器通过执行所述计算机指 令， 从 而执行权利要求1 ‑8中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115361192 A 3