椭圆曲线密码学的原理
椭圆曲线密码(PDF)
内容安全研究室朱潜报告的主要内容⏹群和域的相关概念⏹椭圆曲线的定义和运算法则⏹椭圆曲线离散对数问题⏹椭圆曲线密码体制⏹椭圆曲线密码的优势⏹曲线密码体制的应用为什么要在有限域上研究椭圆曲线密码?密码学常在有限域的基础上研究椭圆密码曲线,在有限域的椭圆m基础上。
基于有限域Fp,而不是使用实数域、曲线主要是基于Fp和F2是因为实数计算时会产生截段误差,无法满足密码算法的精确性,而m是由于可以在计算机处理时大大提且实数运算的速度很慢。
基于F2高处理速度。
群和域的相关概念定义1:任意给定一个非空集合F和其上的二元运算“*”,如果满足(1)封闭性:对任意a,b∈F,存在c ∈F,使得c=a*b ∈F;(2)结合律:对于任意a,b∈F,都有(a*b)*c=a*b*c;(3)单位元e存在:即存在e ∈F,对于任意a ∈F,都有a*e=e*a;(4)逆元存在:对于任意a ∈F,存在b ∈F,使得a*b=b*a=e;则称集合F关于二元运算“*”构成群,记为(F,*)。
在群(F,*)中,如果对于任意a ,b∈F,都有a*b=b*a,则称群(F,*)是交换群,也称为阿贝尔(Abel)群。
定义2:设“+”,“*”是G上的二元运算,如果满足:(1)(G,+)是一个交换群,其单位元记为0;(2)(G-{0},*)是交换群,其单位元记为1;(3)运算“*”对“+”可分配,即对任意a ,b,c∈G,都有a*(b+c)=a*b+a*c(a+b)*c=a*c+b*c则称(G,+,*)是域。
群和域的相关概念定义3:有限域,如果域F中的元素个数有限,则称F为有限域或伽罗华域,其中F中的元素个数称为有限域F的阶,记为∣F ∣。
对有限域而言,其元素的个数必为一素数的方幂。
即存在一个q阶有限域F,当且仅当q是一个素数的幂,即q=p m,其中,p是一个素数,并称为域F的特征,m是一个正整数。
若m=1,则域F就称为素域。
定义4:设p是一个素数,以p为模,则模p的全体余数的集合{0,1,2,……,p-1}关于模p的加法和乘法构成一个p阶有限域,简称素域,并且用符号Fp表示。
椭圆曲线密码学算法原理与实现
椭圆曲线密码学算法原理与实现椭圆曲线密码学算法是当前计算机安全领域中广泛使用的一种加密算法。
与传统的RSA算法相比,椭圆曲线密码学算法具有较高的安全性和更短的密钥长度,同时也更加适用于小型设备和无线通信领域。
本文将对椭圆曲线密码学算法的原理、优势以及实现进行介绍。
一、椭圆曲线密码学算法原理椭圆曲线密码学算法是基于椭圆曲线运算的一种加密算法。
在椭圆曲线上,可以定义加法和乘法等运算操作,从而构建出密钥系统。
具体来讲,椭圆曲线密码学算法使用的是离散对数问题,即找到一个整数k,使得G=kP,其中G和P是椭圆曲线上的点,k是密钥。
在使用椭圆曲线密码学算法时,有两个关键要素,分别是公钥和私钥。
公钥是任何人都可以获得的,而私钥只有信息发送者才能获得。
当信息发送者需要发送加密信息时,会使用接收者的公钥对信息进行加密,接收者收到信息后再使用自己的私钥进行解密。
这种方法可以保证信息在传输过程中不被他人窃取。
二、椭圆曲线密码学算法的优势椭圆曲线密码学算法相对于传统的RSA算法,有以下的优势:1. 更高的安全性。
使用椭圆曲线密码学算法时,需要使用的密钥长度较短,但是却具有比较高的安全性。
这是因为椭圆曲线操作比传统的大数因子分解更难以破解。
2. 适用于小型设备和无线通信领域。
使用传统的RSA算法时,需要较长的密钥,这在小型设备和无线通信领域会造成很大的问题。
而椭圆曲线密码学算法可以使用更短的密钥长度,可以在小尺寸的设备上使用,如智能卡和移动设备等。
3. 更高的运算速度。
相比传统的RSA算法,使用椭圆曲线密码学算法进行加密和解密的运算速度更快,可以更加高效地完成加密解密操作。
三、椭圆曲线密码学算法的实现椭圆曲线密码学算法的实现涉及到一系列的数学运算,包括椭圆曲线上的点的加法、乘法、求逆以及扩域操作等。
下面简单介绍一下椭圆曲线密码学算法的实现过程。
1. 密钥的生成。
在使用椭圆曲线密码学算法时,需要生成一对公钥和私钥。
生成公钥时,需要选择一个椭圆曲线和基点,然后随机选取一个整数作为私钥。
椭圆曲线密码算法原理及其应用
椭圆曲线密码算法原理及其应用密码学是保障个人信息安全的重要领域,而椭圆曲线密码算法作为一种新的密码算法,在这方面扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍椭圆曲线密码算法的基本原理、优势以及应用。
一、基本原理椭圆曲线密码算法是一种基于椭圆曲线数学理论而产生的密码算法,其基础理论是椭圆曲线离散对数问题。
所谓离散对数问题是指对于一个有限域$GF(q)$上的椭圆曲线$E$和其中的一个点$P$,在椭圆曲线上选择另一个点$Q$,求解在有限域$GF(q)$上,使得$Q=nP$的$n$的过程。
而这个过程是不可逆的,即求解$Q$到$P$的离散对数是困难的,因此椭圆曲线密码算法因此而诞生。
椭圆曲线密码算法可以参照传统公钥密码算法的框架设计,即包含公钥和私钥两部分。
一个椭圆曲线密码体制要求选择一个椭圆曲线$E$,再分别选择两个$E$上的点$P$和$Q$,称为基点和公钥点。
基点$P$作为私钥的一部分,而公钥点$Q$仅作为公钥的一部分,即:- 公钥:$(E,P,Q)$- 私钥:$P$发送者想对一条长为$m$的消息进行加密,首先选择一个小于$q$的整数$k$作为随机数,使得$P$乘以$k$所得到的点$K=kP$不能在椭圆曲线上表达为$Q$的$n$倍。
在此基础上,发送者计算:- 加密的密文:$c=(K,m+kn)$接收者收到密文$c$后,使用私钥$P$计算:- 解密后的明文:$m=\frac{c_2-k \cdot H(c_1)}{k}$其中$H(c_1)$是消息$c_1$的哈希值。
二、优势椭圆曲线密码算法相较于传统公钥密码算法,有以下优势:1. 可以使用短密钥长度其安全性和传统公钥密码算法一样好,但是它的密钥长度可以比传统的RSA或Diffie-Hellman密钥长度更短,API级别的椭圆曲线密码算法只需要32个字节密钥长度,远远低于传统算法的384位以上。
2. 速度较快相对于RSA或者Diffie-Hellman,椭圆曲线密码算法是一种更快速的密码算法,因为它不需要执行复杂且昂贵的模操作,而是直接在椭圆曲线上进行数学运算。
eccp原理
eccp原理ECCP原理:保障信息传输安全的核心技术一、引言随着信息技术的迅速发展,人们对于信息传输安全的需求也日益增加。
在网络通信中,为了保护数据的机密性、完整性和可用性,各种加密算法被广泛应用。
其中,ECCP(Elliptic Curve Cryptography Protocol)作为一种基于椭圆曲线的加密协议,具有高效、安全的特点,被广泛应用于网络通信领域。
二、椭圆曲线密码学的基本原理ECCP是建立在椭圆曲线密码学基础上的一种加密协议。
椭圆曲线密码学是一种非对称加密算法,其基本原理是利用椭圆曲线上的离散对数问题来实现加密和解密操作。
在椭圆曲线上,每个点都有一个对应的私钥和公钥。
私钥用于生成数字签名或加密数据,公钥用于验证签名或解密数据。
三、ECCP的优势相较于传统的RSA算法,ECCP具有以下优势:1. 安全性高:ECCP使用的离散对数问题难度较大,攻击者难以通过破解私钥来获取信息,从而保障了数据的安全性。
2. 算法效率高:由于椭圆曲线的特殊性质,ECCP在相同的安全性要求下,所需的计算量较小,加密、解密和签名速度都较快。
3. 存储空间占用小:ECCP所需的密钥长度相对较短,占用的存储空间较少,适合于资源受限的设备。
四、ECCP的应用领域ECCP广泛应用于各个领域,包括但不限于:1. 互联网通信:ECCP可用于保护网站的数据传输安全,防止信息被窃取或篡改。
2. 移动通信:ECCP可用于手机、平板等移动设备的数据加密,确保用户通信的机密性。
3. 电子支付:ECCP可用于保护电子支付过程中的敏感信息,防止支付信息被篡改或泄露。
4. 物联网:ECCP可用于物联网设备之间的安全通信,保护物联网系统的安全性和隐私性。
5. 电子政务:ECCP可用于政府机构的信息安全保障,防止政务信息的泄露和篡改。
五、ECCP的发展趋势随着信息技术的不断进步,ECCP也在不断发展和完善。
目前,一些新的ECCP算法已经提出,如基于超椭圆曲线的ECCP算法、基于哈密顿曲线的ECCP算法等,这些算法在安全性和效率上都有所提升。
psi 基于椭圆曲线的求交算法原理
psi 基于椭圆曲线的求交算法原理PSI (Private Set Intersection) 是一种用于在两个集合之间进行隐私计算的协议,它允许两个参与方比较各自的数据集合,并找出两者共同拥有的元素,而不泄露集合中的其它信息。
椭圆曲线的求交算法原理被广泛应用于 PSI 协议中,其深度和广度需要我们进行全面评估和探讨。
让我们了解什么是椭圆曲线的求交算法。
椭圆曲线密码学是一种公钥密码学,它利用椭圆曲线上的离散对数问题来进行安全的数据传输和数字签名。
在 PSI 协议中,椭圆曲线的求交算法被用来实现两个参与方之间的匹配计算,以便找出两者共同拥有的元素。
椭圆曲线的求交算法原理可以从简到繁地进行探讨。
在最简单的情况下,首先需要对两个集合进行哈希处理,然后利用椭圆曲线上的加法和乘法等运算来进行匹配计算,最终得出两者的交集。
而在更复杂的情况下,还需要考虑如何保护参与方的隐私和数据安全,以及如何优化算法的性能和效率。
进一步来说,椭圆曲线的求交算法在文章中需要多次提及椭圆曲线和PSI 协议的概念。
这有助于读者更好地理解文章的内容,并将其知识应用到实际问题中。
文章中也需要包含总结和回顾性的内容,以便读者全面、深刻和灵活地理解椭圆曲线的求交算法原理。
我个人认为椭圆曲线的求交算法是一种非常重要且具有前景的技术,在隐私计算和安全通信领域有着广泛的应用价值。
通过研究和探讨这一技术,我们可以更好地保护参与方的隐私数据,同时实现安全和高效的数据交互。
在撰写文章时,需要按照知识的文章格式进行排版和标注,并确保文章内容的深度和广度达到要求。
文章总字数需要大于3000字,以确保内容充分丰富和详尽。
在文章结尾处,可以对椭圆曲线的求交算法进行总结和展望,为读者留下更多思考和探索的空间。
撰写一篇有关 psi 基于椭圆曲线的求交算法原理的文章需要全面评估和探讨这一主题,并在文章中多次提及相关概念,同时结合个人观点和理解,以便读者更好地理解和运用这一技术。
ecc校验计算
ecc校验计算ECC,即椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography),是一种基于椭圆曲线数学的公钥密码学体系。
在现代密码学中,ECC被广泛应用于数字签名、密钥交换和加密算法等领域。
其中,ECC校验计算是一种用于确认信息的完整性和真实性的校验方法。
ECC校验计算的原理是基于椭圆曲线上的点运算和离散对数难题。
首先,发送方需要选择一个椭圆曲线作为密码学基础,然后确定一个基点G,并选择一个私钥d。
私钥是一个随机数,用于生成发送方的公钥Q。
公钥Q是基点G乘以私钥d的结果,即Q = d * G。
在信息传输过程中,发送方会将原始数据使用哈希函数进行处理,生成一个摘要值。
然后,发送方使用自己的私钥对摘要值进行签名,生成一个签名值。
签名值是由摘要值和私钥计算得出的,可以用来验证信息的完整性和真实性。
接收方在收到信息后,会使用发送方的公钥对签名值进行验证。
验证的过程是将签名值与原始数据一起使用公钥进行计算,得到一个新的摘要值。
如果新的摘要值与接收方使用哈希函数处理原始数据得到的摘要值相同,那么说明信息的完整性和真实性得到了确认。
ECC校验计算具有以下几个优点:1. 安全性高:ECC校验计算基于椭圆曲线数学,其安全性与传统的RSA算法相当,但使用的密钥长度更短。
相比较而言,ECC算法在保证安全性的同时,减少了计算和存储资源的消耗。
2. 效率高:相比传统的RSA算法,ECC校验计算所需要的计算量更小。
这对于资源有限的移动设备和物联网设备来说,是一个重要的优势。
3. 存储空间小:ECC校验计算所需要的密钥长度较短,可以大幅减少密钥的存储空间。
这对于一些存储容量有限的设备来说,是非常有利的。
4. 多种应用:ECC校验计算不仅可以用于数字签名,还可以用于密钥交换、加密算法等多种场景。
它的灵活性使得它成为了现代密码学中不可或缺的一部分。
总结一下,ECC校验计算是一种基于椭圆曲线数学的公钥密码学方法,用于确认信息的完整性和真实性。
椭圆曲线密码算法的设计与分析
椭圆曲线密码算法的设计与分析椭圆曲线密码算法(Elliptic Curve Cryptography, ECC)是一种基于椭圆曲线数学问题的公钥密码体制。
相比传统的RSA和DSA等公钥密码体制,ECC具有更短的密钥长度和更高的安全性,因此在现代密码学中被广泛应用。
本文将从椭圆曲线密码算法的基本原理、设计思想、应用领域以及安全性等方面进行分析和讨论。
一、基本原理1. 椭圆曲线椭圆曲线是由一组满足特定数学方程的点构成的曲线,其数学方程一般形式为:y^2 = x^3 + ax + b。
椭圆曲线上的点可以进行加法和乘法运算,构成一个代数结构。
椭圆曲线的加法运算有闭合性、交换律、结合律等性质,使得其成为构建密码体制的基础。
2. 椭圆曲线上的离散对数问题椭圆曲线上的离散对数问题(Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem, ECDLP)是指找到满足P = kG的整数k,其中P和G分别为椭圆曲线上的点。
ECDLP是一种困难问题,即使在现代计算机条件下,也需要消耗大量的计算资源才能解决。
二、设计思想1. 基于硬问题的安全性与RSA和DSA等公钥密码体制不同,椭圆曲线密码算法是基于椭圆曲线上的离散对数问题的困难性而安全的。
目前来看,对于给定的椭圆曲线参数,没有已知的高效算法可以有效解决ECDLP问题。
因此,ECC可以提供较高的安全性,同时使用更短的密钥长度,减少了计算、存储和传输的开销。
2. 允许更短的密钥长度相比传统的RSA和DSA等公钥密码体制,ECC可以使用更短的密钥长度来达到相同的安全性。
例如,一个256位的椭圆曲线密钥可以提供与一个2048位RSA密钥相当的安全性。
这使得ECC在资源受限的环境下更加实用。
3. 高效的加密和解密运算椭圆曲线上的加法和乘法运算可以通过一些高效的算法来进行,使得密钥生成、加密和解密等运算更快速和高效。
这对于移动设备和无线网络等资源受限的环境来说,具有重要意义。
现代密码学中的椭圆曲线
现代密码学中的椭圆曲线椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography,ECC)是当今密码学领域中备受关注的一个重要技术。
它以椭圆曲线上的离散对数难题作为安全基础,被广泛应用于数字签名、密钥交换、公私钥加密等领域。
本文将介绍椭圆曲线密码学的基本概念、原理及其在现代密码学中的重要性。
一、椭圆曲线的基本概念椭圆曲线是由满足某个二次方程的点所构成的集合,在密码学中通常表示为$y^2 = x^3 + ax + b$,其中a、b为曲线参数。
对于有限域上的椭圆曲线,曲线上的点通过特定的加法运算规则进行操作,形成群结构。
这个群的阶数通常被记为n,是曲线上的点的个数。
二、椭圆曲线密码学的原理椭圆曲线密码学主要利用椭圆曲线上的离散对数难题来实现安全通信。
对于给定的椭圆曲线E和一个点G,计算nG是一个容易的问题,而给定点nG和G,计算n的困难性则构成了椭圆曲线上的离散对数问题。
基于椭圆曲线离散对数难题,可以实现数字签名、密钥交换等功能。
在数字签名中,发送者使用自己的私钥对消息进行签名,接收者使用发送者的公钥对签名进行验证,确保消息的完整性和真实性;在密钥交换中,双方可以通过协商阶段生成密钥,用于后续通信的加密和解密。
三、椭圆曲线密码学在现代密码学中的重要性椭圆曲线密码学相比传统的RSA等密码算法具有更高的安全性和效率。
由于其算法参数相对较小,可以在带宽受限或计算资源受限的环境下快速进行加密和解密操作,适合移动设备、物联网设备等场景。
除此之外,椭圆曲线密码学也广泛应用于区块链、SSL/TLS等信息安全领域。
许多主流的加密通信协议和标准都采用了椭圆曲线密码算法,保障了用户数据的机密性和完整性。
总之,椭圆曲线密码学作为一种先进的密码学技术,具有重要的应用前景和研究价值。
它在信息安全领域中扮演着至关重要的角色,为保护网络通信的安全提供了有力的支持。
希望通过本文的介绍,读者能对椭圆曲线密码学有更深入的了解,进一步推动其在实际应用中的发展和普及。
椭圆曲线加密算法(ECC)原理和C++实现源码(摘录)
椭圆曲线加密算法(ECC)原理和C++实现源码(摘录)/* 1、⽤户A选定⼀条适合加密的椭圆曲线Ep(a,b)(如:y2=x3+ax+b),并取椭圆曲线上⼀点,作为基点G。
2、⽤户A选择⼀个私有密钥k,并⽣成公开密钥K=kG。
3、⽤户A将Ep(a,b)和点K,G传给⽤户B。
4、⽤户B接到信息后,将待传输的明⽂编码到Ep(a,b)上⼀点M,并产⽣⼀个随机整数r(r<n)。
5、⽤户B计算点C1=M+rK;C2=rG。
6、⽤户B将C1、C2传给⽤户A。
7、⽤户A接到信息后,计算C1-kC2,结果就是点M。
因为C1-kC2=M+rK-k(rG)=M+rK-r(kG)=M 再对点M进⾏解码就可以得到明⽂。
密码学中,描述⼀条Fp上的椭圆曲线,常⽤到六个参量:T=(p,a,b,G,n,h)。
(p 、a 、b ⽤来确定⼀条椭圆曲线,G为基点,n为点G的阶,h 是椭圆曲线上所有点的个数m与n相除的整数部分) 这⼏个参量取值的选择,直接影响了加密的安全性。
参量值⼀般要求满⾜以下⼏个条件: 1、p 当然越⼤越安全,但越⼤,计算速度会变慢,200位左右可以满⾜⼀般安全要求; 2、p≠n×h; 3、pt≠1 (mod n),1≤t<20; 4、4a3+27b2≠0 (mod p); 5、n 为素数; 6、h≤4。
*/#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <iostream.h>#include "tommath.h"#include <time.h>#define BIT_LEN 800#define KEY_LONG 128 //私钥⽐特长#define P_LONG 200 //有限域P⽐特长#define EN_LONG 40 //⼀次取明⽂字节数(x,20)(y,20)//得到lon⽐特长素数int GetPrime(mp_int *m,int lon);//得到B和G点X坐标G点Y坐标void Get_B_X_Y(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *b, mp_int *a, mp_int *p);//点乘bool Ecc_points_mul(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *d,mp_int *a,mp_int *p);//点加int Two_points_add(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *x2,mp_int *y2,mp_int *x3,mp_int *y3,mp_int *a,bool zero,mp_int *p);//⼆进制存储密⽂int chmistore(mp_int *a,FILE *fp);//把读取的字符存⼊mp_int型数int putin(mp_int *a,char *ch,int chlong);//ECC加密void Ecc_encipher(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *a,mp_int *p);//ECC解密void Ecc_decipher(mp_int *k, mp_int *a,mp_int *p);//实现将mp_int数a中的⽐特串还原为字符串并赋给字符串ch:int chdraw(mp_int *a,char *ch);//取密⽂int miwendraw(mp_int *a,char *ch,int chlong);int myrng(unsigned char *dst, int len, void *dat){int x;for (x = 0; x < len; x++) dst[x] = rand() & 0xFF;return len;}void main(){cout<<"\n 本程序实现椭圆曲线的加密解密"<<endl;cout<<"\n------------------------------------------------------------------------\n"<<endl;mp_int GX;mp_int GY;mp_int K;//私有密钥mp_int A;mp_int QX;mp_int QY;mp_int P;//Fp中的p(有限域P)mp_init(&GX);mp_init(&GY);mp_init(&K);mp_init(&A);mp_init(&B);mp_init(&QX);mp_init(&QY);mp_init(&P);time_t t;srand( (unsigned) time( &t ) );printf("椭圆曲线的参数如下(以⼗进制显⽰):\n");GetPrime(&P,P_LONG);printf("有限域 P 是:\n");char temp[800]={0};mp_toradix(&P,temp,10);printf("%s\n",temp);GetPrime(&A,30);char tempA[800]={0};printf("曲线参数 A 是:\n");mp_toradix(&A,tempA,10);printf("%s\n",tempA);Get_B_X_Y(&GX,&GY,&B,&A,&P);char tempB[800]={0};printf("曲线参数 B 是:\n");mp_toradix(&B,tempB,10);printf("%s\n",tempB);char tempGX[800]={0};printf("曲线G点X坐标是:\n");mp_toradix(&GX,tempGX,10);printf("%s\n",tempGX);char tempGY[800]={0};printf("曲线G点Y坐标是:\n");mp_toradix(&GY,tempGY,10);printf("%s\n",tempGY);//------------------------------------------------------------------GetPrime(&K,KEY_LONG);char tempK[800]={0};printf("私钥 K 是:\n");mp_toradix(&K,tempK,10);printf("%s\n",tempK);Ecc_points_mul(&QX,&QY,&GX,&GY,&K,&A,&P);char tempQX[800]={0};printf("公钥X坐标是:\n");mp_toradix(&QX,tempQX,10);printf("%s\n",tempQX);char tempQY[800]={0};printf("公钥Y坐标是:\n");mp_toradix(&QY,tempQY,10);printf("%s\n",tempQY);printf("\n------------------------------------------------------------------------\n"); Ecc_encipher(&QX,&QY,&GX,&GY,&A,&P);//加密printf("\n------------------------------------------------------------------------\n"); Ecc_decipher(&K,&A,&P);//解密printf("\n------------------------------------------------------------------------\n"); char cc;cout<<"\n\n请击⼀键退出!\n";mp_clear(&GX);mp_clear(&GY);mp_clear(&K);//私有密钥mp_clear(&A);mp_clear(&B);mp_clear(&QX);mp_clear(&QY);mp_clear(&P);//Fp中的p(有限域P)}int GetPrime(mp_int *m,int lon){mp_prime_random_ex(m, 10, lon,(rand()&1)?LTM_PRIME_2MSB_OFF:LTM_PRIME_2MSB_ON, myrng, NULL); return MP_OKAY;}void Get_B_X_Y(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *b, mp_int *a, mp_int *p){mp_int tempx,tempy;mp_int temp;mp_int compare;mp_int temp1;mp_int temp2;mp_int temp3;mp_int temp4;mp_int temp5;mp_int temp6;mp_int temp7;mp_int temp8;mp_init_set_int (&compare, 0);mp_init(&tempx);mp_init(&tempy);mp_init(&temp);mp_init(&temp1);mp_init(&temp2);mp_init(&temp3);mp_init(&temp4);mp_init(&temp5);mp_init(&temp6);mp_init(&temp7);mp_init(&temp8);while(1){//4a3+27b2≠0 (mod p)GetPrime(b,40);mp_expt_d(a, 3, &temp1);mp_sqr(b, &temp2);mp_mul_d(&temp1, 4, &temp3);mp_mul_d(&temp2, 27, &temp4);mp_add(&temp3, &temp4, &temp5);mp_mod(&temp5,p,&temp);if(mp_cmp(&temp, &compare)!=0 ){break;}}//y2=x3+ax+b,随机产⽣X坐标,根据X坐标计算Y坐标GetPrime(x1,30);mp_expt_d(x1, 3, &temp6);mp_mul(a, x1, &temp7);mp_add(&temp6, &temp7, &temp8);mp_add(&temp8, b, &tempx);mp_sqrt(&tempx, y1);mp_clear(&tempx);mp_clear(&tempy);mp_clear(&temp);mp_clear(&temp1);mp_clear(&temp2);mp_clear(&temp3);mp_clear(&temp4);mp_clear(&temp5);mp_clear(&temp8);}bool Ecc_points_mul(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *d,mp_int *a,mp_int *p){mp_int X1, Y1;mp_int X2, Y2;mp_int X3, Y3;mp_int XX1, YY1;mp_int A,P;int i;bool zero=false;char Bt_array[800]={0};char cm='1';mp_toradix(d,Bt_array,2);mp_init_set_int(&X3, 0);mp_init_set_int(&Y3, 0);mp_init_copy(&X1, px);mp_init_copy(&X2, px);mp_init_copy(&XX1, px);mp_init_copy(&Y1, py);mp_init_copy(&Y2, py);mp_init_copy(&YY1, py);mp_init_copy(&A, a);mp_init_copy(&P, p);for(i=1;i<=KEY_LONG-1;i++){mp_copy(&X2, &X1);mp_copy(&Y2, &Y1);Two_points_add(&X1,&Y1,&X2,&Y2,&X3,&Y3,&A,zero,&P);mp_copy(&X3, &X2);mp_copy(&Y3, &Y2);if(Bt_array[i]==cm){mp_copy(&XX1, &X1);mp_copy(&YY1, &Y1);Two_points_add(&X1,&Y1,&X2,&Y2,&X3,&Y3,&A,zero,&P);mp_copy(&X3, &X2);mp_copy(&Y3, &Y2);}}if(zero){cout<<"It is Zero_Unit!";return false;//如果Q为零从新产⽣D}mp_copy(&X3, qx);mp_copy(&Y3, qy);mp_clear(&X1);mp_clear(&Y1);mp_clear(&X2);mp_clear(&Y2);mp_clear(&X3);mp_clear(&Y3);mp_clear(&XX1);mp_clear(&YY1);mp_clear(&A);mp_clear(&P);return true;}//两点加int Two_points_add(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *x2,mp_int *y2,mp_int *x3,mp_int *y3,mp_int *a,bool zero,mp_int *p) {mp_int x2x1;mp_int y2y1;mp_int tempk;mp_int tempy;mp_int temp1;mp_int temp2;mp_int temp3;mp_int temp4;mp_int temp5;mp_int temp6;mp_int temp7;mp_int temp8;mp_int temp9;mp_int temp10;mp_init(&x2x1);mp_init(&y2y1);mp_init(&tempk);mp_init(&tempy);mp_init(&tempzero);mp_init(&k);mp_init(&temp1);mp_init(&temp2);mp_init_set(&temp3,2);mp_init(&temp4);mp_init(&temp5);mp_init(&temp6);mp_init(&temp7);mp_init(&temp8);mp_init(&temp9);mp_init(&temp10);if(zero){mp_copy(x1, x3);mp_copy(y1, y3);zero=false;goto L;}mp_zero(&tempzero);mp_sub(x2, x1, &x2x1);if(mp_cmp(&x2x1,&tempzero)==-1){mp_add(&x2x1, p, &temp1);mp_zero(&x2x1);mp_copy(&temp1, &x2x1);}mp_sub(y2, y1, &y2y1);if(mp_cmp(&y2y1,&tempzero)==-1){mp_add(&y2y1, p, &temp2);mp_zero(&y2y1);mp_copy(&temp2, &y2y1);}if(mp_cmp(&x2x1, &tempzero)!=0){mp_invmod(&x2x1,p,&tempk);mp_mulmod(&y2y1, &tempk, p, &k);}else{if(mp_cmp(&y2y1, &tempzero)==0){mp_mulmod(&temp3,y1,p,&tempy); mp_invmod(&tempy,p,&tempk);mp_sqr(x1, &temp4);mp_mul_d(&temp4, 3, &temp5);mp_add(&temp5, a, &temp6);mp_mulmod(&temp6, &tempk, p, &k); }else{zero=true;goto L;}}mp_sqr(&k, &temp7);mp_sub(x1, x3, &temp9);mp_mul(&temp9, &k, &temp10);mp_submod(&temp10, y1, p, y3);L:mp_clear(&x2x1);mp_clear(&y2y1);mp_clear(&tempk);mp_clear(&tempy);mp_clear(&tempzero);mp_clear(&k);mp_clear(&temp1);mp_clear(&temp2);mp_clear(&temp3);mp_clear(&temp4);mp_clear(&temp5);mp_clear(&temp6);mp_clear(&temp7);mp_clear(&temp8);mp_clear(&temp9);mp_clear(&temp10);return1;}//⼆进制存储密⽂int chmistore(mp_int *a,FILE *fp){int i,j;char ch;char chtem[4];mp_digit yy=(mp_digit)255;for (i=0; i <= a->used - 1; i++) {chtem[3]=(char)(a->dp[i] & yy);chtem[2]=(char)((a->dp[i] >> (mp_digit)8) & yy); chtem[1]=(char)((a->dp[i] >> (mp_digit)16) & yy); chtem[0]=(char)((a->dp[i] >> (mp_digit)24) & yy);for(j=0;j<4;j++){fprintf(fp,"%c",chtem[j]);}}ch=char(255);fprintf(fp, "%c", ch);return MP_OKAY;}//把读取的字符存⼊mp_int型数int putin(mp_int *a,char *ch,int chlong){mp_digit *temp,yy;int i,j,res;if(a->alloc<chlong*2/7+2){if((res=mp_grow(a,chlong*2/7+2))!=MP_OKAY)return res;}a->sign=0;mp_zero(a);temp=a->dp;i=0;yy=(mp_digit)15;if(chlong<4){for(j=chlong-1;j>=0;j--){*temp |= (mp_digit)(ch[j] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;}return MP_OKAY;}if(chlong<7){i+=4;*++temp |= (mp_digit)(ch[i-1] & yy);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-2] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-3] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp-- |= (mp_digit)(ch[i-4] & 255); //存放被切分的字符的低四位for(j=chlong-1;j>=i;j--){*temp |= (mp_digit)(ch[j] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;}*temp >>= (mp_digit)4;*temp |= (mp_digit)((ch[i-1] & 255) >> 4); //存放被切分的字符的⾼四位 a->used=2;return MP_OKAY;}//以7个字符为单元循环,把七个字符放⼊的mp_int 的两个单元中for(j=0;j<chlong/7;j++){i+=7;*++temp |= (mp_digit)(ch[i-1] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-2] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-3] & 255);*temp <<= (mp_digit)4;*temp-- |= (mp_digit)((ch[i-4] & 255) >> 4); //存放被切分的字符的⾼四位 *temp |= (mp_digit)(ch[i-4] & yy); //存放被切分的字符的低四位*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-5] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-6] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp++ |= (mp_digit)(ch[i-7] & 255);temp++;}if((chlong>=7)&&(chlong%7!=0)) //剩余字符的存放{if(chlong%7 < 4) //剩余字符少余4个时,只需⼀个mp_digit单元存放 {for(j=chlong-1;j>=i;j--){*temp |= (mp_digit)(ch[j] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;}*temp >>= (mp_digit)8;a->used=chlong*2/7+1;}else{ //剩余字符不⼩于4个时,需两个mp_digit单元存放i+=4;*temp |= (mp_digit)(ch[i-1] & yy);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-2] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-3] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp++ |= (mp_digit)(ch[i-4] & 255); //存放被切分的字符的低四位for(j=chlong-1;j>=i;j--){*temp |= (mp_digit)(ch[j] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;}*temp >>= (mp_digit)4;*temp |= (mp_digit)((ch[i-1] & 255) >> 4); //存放被切分的字符的⾼四位}}else{a->used=chlong*2/7;}return MP_OKAY;}void Ecc_encipher(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *a,mp_int *p){ //公钥X、Y坐标,曲线G点X、Y坐标,曲线参数A,有限域P mp_int mx, my;mp_int c1x, c1y;mp_int c2x, c2y;mp_int r;mp_int tempx, tempy;bool zero=false;FILE *fp,*fq;int i;char miwenx[280]={0};char miweny[280]={0};char stemp[650]={0};mp_init(&mx);mp_init(&my);mp_init(&c1x);mp_init(&c1y);mp_init(&c2x);mp_init(&c2y);mp_init(&r);mp_init(&tempx);mp_init(&tempy);GetPrime(&r, 100);char filehead[60],filefoot[20],filename[85]={0};cout<<"请输⼊您要加密⽂件的存放路径和⽂件名(如: c:\\000\\⼤整数运算 ):"<<endl;cin>>filehead;cout<<"请输⼊您要加密⽂件的扩展名(如: .doc ):"<<endl;cin>>filefoot;strcpy(filename,filehead);strcat(filename,filefoot);//打开要加密⽂件if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL){printf("can not open the file!");exit(1);}unsigned int FileLong=0;//⽂件字符长度char ChTem;//临时字符变int Frequency=0;int Residue=0;while( !feof(fp) )//找⽂件字符长度{ChTem = fgetc( fp );FileLong++;}--FileLong;Frequency = FileLong/EN_LONG;Residue = FileLong%EN_LONG;int enlongtemp=EN_LONG/2;//printf("%d\n",Frequency);//printf("%d\n",Residue);char filemi[85];strcpy(filemi,filehead);strcat(filemi,"密⽂");strcat(filemi,filefoot);//打开保存密⽂⽂件if((fq=fopen(filemi,"wb"))==NULL)exit(1);}printf("\n开始加密...\n");rewind(fp);for(i=0; i<Frequency; i++){fread(miwenx,1,enlongtemp,fp);//读⼊字符串miwenx[enlongtemp]=char(255);fread(miweny,1,enlongtemp,fp);//读⼊字符串miweny[enlongtemp]=char(255);putin(&mx, miwenx,enlongtemp+1);//⽂件存⼊putin(&my, miweny,enlongtemp+1);//⽂件存⼊Ecc_points_mul(&c2x,&c2y,px,py,&r,a,p);//加密Ecc_points_mul(&tempx,&tempy,qx,qy,&r,a,p);Two_points_add(&mx,&my,&tempx,&tempy,&c1x,&c1y,a,zero,p);//保存密⽂chmistore(&c1x,fq);chmistore(&c1y,fq);chmistore(&c2x,fq);chmistore(&c2y,fq);}//剩余字符处理if ( Residue > 0){if (Residue <= enlongtemp ){fread(miwenx,1,Residue,fp);//读⼊字符串miwenx[Residue]=char(255);putin(&mx, miwenx,Residue+1);//⽂件存⼊mp_zero(&my);}else{fread(miwenx,1,enlongtemp,fp);//读⼊字符串miwenx[enlongtemp]=char(255);fread(miweny,1,Residue-enlongtemp,fp);//读⼊字符串miweny[Residue-enlongtemp]=char(255);putin(&mx, miwenx,enlongtemp+1);//⽂件存⼊putin(&my, miweny,Residue-enlongtemp+1);//⽂件存⼊}Ecc_points_mul(&c2x,&c2y,px,py,&r,a,p);//加密Ecc_points_mul(&tempx,&tempy,qx,qy,&r,a,p);Two_points_add(&mx,&my,&tempx,&tempy,&c1x,&c1y,a,zero,p);//保存密⽂chmistore(&c1x,fq);chmistore(&c1y,fq);chmistore(&c2x,fq);chmistore(&c2y,fq);}cout<<"\nok!加密完毕!"<<endl;cout<<"密⽂以⼆进制保存"<<endl;cout<<"密⽂存放路径为 "<<filemi<<endl ;mp_clear(&mx);mp_clear(&my);mp_clear(&c1x);mp_clear(&c1y);mp_clear(&c2x);mp_clear(&c2y);mp_clear(&r);mp_clear(&tempx);mp_clear(&tempy);}//取密⽂int miwendraw(mp_int *a,char *ch,int chlong){mp_digit *temp;int i,j,res;if(a->alloc<chlong/4){if((res=mp_grow(a,chlong/4))!=MP_OKAY)return res;}a->alloc=chlong/4;a->sign=0;mp_zero(a);temp=a->dp;i=0;for(j=0;j<chlong/4;j++){i+=4;*temp |= (mp_digit)(ch[i-4] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-3] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp |= (mp_digit)(ch[i-2] & 255);*temp <<= (mp_digit)CHAR_BIT;*temp++ |= (mp_digit)(ch[i-1] & 255);}a->used=chlong/4;return MP_OKAY;}//实现将mp_int数a中的⽐特串还原为字符串并赋给字符串ch:int chdraw(mp_int *a,char *ch){int i,j;mp_digit *temp,xx,yy;temp=a->dp;i=0;yy=(mp_digit)255; //⽤于位与运算,取⼋位⽐特串xx=(mp_digit)15; //⽤于位与运算,取四位⽐特串for(j=0;j<a->used/2;j++) //以两个单元为循环,把两个单元的⽐特串赋给7个字符 {i+=7;ch[i-4]=(char)(*++temp & xx);ch[i-3]=(char)((*temp >> (mp_digit)4) & yy);ch[i-2]=(char)((*temp >> (mp_digit)12) & yy);ch[i-1]=(char)((*temp-- >> (mp_digit)20) & yy);ch[i-7]=(char)(*temp & yy);ch[i-6]=(char)((*temp >> (mp_digit)8) & yy);ch[i-5]=(char)((*temp >> (mp_digit)16) & yy);ch[i-4] <<= 4;ch[i-4]+=(char)((*temp++ >> (mp_digit)24) & xx);temp++;}if(a->used%2!=0) //剩于⼀个单元的处理{ch[i++] = (char)(*temp & yy);ch[i++] = (char)((*temp >> (mp_digit)8) & yy);ch[i++] = (char)((*temp >> (mp_digit)16) & yy);}--i;while(int(ch[i]&0xFF) != 255 && i>0) i--;return i;void Ecc_decipher(mp_int *k, mp_int *a,mp_int *p){mp_int c1x, c1y;mp_int c2x, c2y;mp_int tempx, tempy;mp_int mx, my;mp_int temp;mp_init(&temp);mp_init(&c1x);mp_init(&c1y);mp_init(&c2x);mp_init(&c2y);mp_init(&tempx);mp_init(&tempy);mp_init(&mx);mp_init(&my);mp_int tempzero;mp_init(&tempzero);int i;char stemp[700]={0};FILE *fp,*fq;bool zero=false;char filehead[60],filefoot[20],filename[85]={0};cout<<"请输⼊您要解密的⽂件的存放路径和⽂件名(如: c:\\000\\⼤整数运算 ):"<<endl; cin>>filehead;cout<<"请输⼊您要解密的⽂件的扩展名(如: .doc ):"<<endl;cin>>filefoot;strcpy(filename,filehead);strcat(filename,filefoot);printf("\n开始解密\n");if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL){printf("can not open the file!");exit(1);}//打开保存解密结果⽂件char filemi[80];strcpy(filemi, filehead);strcat(filemi, "解密");strcat(filemi, filefoot);if((fq=fopen(filemi,"wb"))==NULL){printf("can not open the file!");exit(1);}rewind(fp);while(!feof(fp)){i=0;while(1){stemp[i]=fgetc(fp);if(i%4==0){if(int(stemp[i]&0xFF) == 255 ) goto L1;}i++;}L1: miwendraw(&c1x, stemp, i);i=0;while(1){stemp[i]=fgetc(fp);if(i%4==0){if(int(stemp[i]&0xFF) == 255 ) goto L2;}i++;}L2: miwendraw(&c1y, stemp, i);i=0;while(1){stemp[i]=fgetc(fp);if(i%4==0){if(int(stemp[i]&0xFF) == 255 ) goto L3;}i++;}L3: miwendraw(&c2x, stemp, i);i=0;while(1){stemp[i]=fgetc(fp);if(i%4==0){if(int(stemp[i]&0xFF) == 255 ) goto L4;}i++;}L4: miwendraw(&c2y, stemp, i);mp_zero(&tempzero);if(mp_cmp(&c1x, &tempzero)==0) break;Ecc_points_mul(&tempx, &tempy, &c2x, &c2y, k, a, p);mp_neg(&tempy, &temp);Two_points_add(&c1x,&c1y,&tempx,&temp,&mx,&my,a,zero,p);int chtem;chtem=chdraw(&mx,stemp);//从ming中取出字符串//保存解密结果for(int kk=0;kk<chtem;kk++){fprintf(fq,"%c",stemp[kk]);}chtem=chdraw(&my,stemp);//从ming中取出字符串//保存解密结果for(kk=0;kk<chtem;kk++){fprintf(fq,"%c",stemp[kk]);}}cout<<"\nok!解密完毕!"<<endl;cout<<"解密后的⽂字存放路径为 "<<filemi<<endl;fclose(fq);fclose(fp);mp_clear(&c1x);mp_clear(&c1y);mp_clear(&c2x);mp_clear(&c2y);mp_clear(&tempx);mp_clear(&tempy);mp_clear(&mx);mp_clear(&my);mp_clear(&temp);}。
椭圆曲线密码学的基础原理
椭圆曲线密码学的基础原理椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography,ECC)是一种基于椭圆曲线数学理论的密码学算法,被广泛应用于信息安全领域。
相比传统的RSA和DSA等公钥密码算法,ECC具有更高的安全性和更小的密钥长度,因此在资源受限的环境下具有独特的优势。
一、椭圆曲线的基本概念椭圆曲线是由满足特定方程的点集构成的曲线,其方程通常表示为y^2 = x^3 + ax + b。
其中,a和b是给定的常数,定义了曲线的形状。
椭圆曲线上的点满足特定的运算规则,包括点的加法、点的倍乘等。
这些运算规则使得椭圆曲线成为一种适合用于密码学的数学结构。
二、椭圆曲线密码学的基本原理椭圆曲线密码学的核心思想是利用椭圆曲线上的点运算来实现加密和签名等功能。
具体而言,ECC中的加密算法基于离散对数问题,即给定椭圆曲线上的点P和整数n,求解满足nP = O(O为无穷远点)的整数n的问题。
而签名算法则基于椭圆曲线上的点倍乘运算。
三、ECC的优势相较于传统的公钥密码算法,ECC具有以下优势:1. 安全性高:ECC的安全性基于椭圆曲线上的离散对数问题,该问题难度较大,使得破解难度大大增加。
2. 密钥长度短:相同安全级别下,ECC所需的密钥长度远小于RSA等算法,减少了存储和传输的开销。
3. 运算速度快:ECC的运算速度较快,尤其在资源受限的环境下表现出色,如物联网设备和移动设备等。
四、ECC的应用ECC广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 数字签名:ECC可以用于生成和验证数字签名,确保数据的完整性和真实性。
2. 密钥交换:ECC可以用于生成共享密钥,实现安全的密钥交换过程。
3. 加密算法:ECC可以用于对数据进行加密和解密,保护数据的机密性。
五、ECC的发展趋势随着信息技术的不断发展,对安全性和效率的要求越来越高,ECC作为一种高效且安全的密码学算法,具有广阔的发展前景。
未来,ECC有望在云计算、物联网、移动通信等领域得到更广泛的应用。
椭圆计算公式原理
椭圆计算公式原理椭圆曲线在密码学领域中有着广泛的应用,其中最为重要的是椭圆曲线加密算法(Elliptic Curve Cryptography, ECC)。
而要使用椭圆曲线进行密码学安全的保障,就需要熟悉椭圆计算公式的原理。
椭圆曲线可以表示为一条方程y = x + ax + b,其中a、b为常数。
在进行椭圆曲线加密算法时,需要选取一个椭圆曲线上的点G作为基点,然后将G点与自身的倍数表示为P = kG,其中k为一个随机的数。
而椭圆曲线加密算法的安全性就在于k的随机性和基点G的选择。
在椭圆曲线加密算法中,最重要的是椭圆曲线上的点乘法运算。
点乘法运算可以表示为kG = P的形式,其中k为一个随机数,G为基点,P为点G与自身的k倍。
在进行点乘法运算时,需要使用椭圆曲线上的加法和倍乘法运算。
具体的计算公式如下:1. 椭圆曲线上的加法运算:设P1(x1, y1)和P2(x2, y2)为椭圆曲线上的两个点,它们的连线与椭圆曲线相交于另外一个点P3(x3, y3)。
则有以下公式:λ = (y2 - y1) / (x2 - x1)x3 = λ - x1 - x2y3 = λ(x1 - x3) - y1当P1 = P2时,即为椭圆曲线上的点倍乘运算。
2. 椭圆曲线上的倍乘运算:设P(x, y)为椭圆曲线上的一个点,k为一个整数,则有以下公式:P' = [k]P其中,P'表示点P与自身的k倍,[]表示取整运算。
倍乘运算可以通过多次点加运算来实现,即不断对P点进行加法运算,直到达到k倍。
椭圆曲线加密算法相较于传统的RSA加密算法具有更高的安全性和更短的密钥长度,因此在现代密码学中得到了广泛的应用。
熟悉椭圆计算公式的原理,有助于我们更好地理解和应用椭圆曲线加密算法。
bcecpublickey 解析
文章题目:深度解析bcecpublickeybcecpublickey是一个在密码学中非常重要的概念,它承载着加密和解密的功能。
所谓的bcecpublickey其实是指椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography)中的公钥(public key)部分,椭圆曲线密码学是当今最具前景的密码学分支之一,它利用了离散对数等困难题提供了比RSA和DSA更短的密钥长度和更高的安全强度。
在本文中,我们将对bcecpublickey进行深入的解析,探讨其原理、应用和未来发展方向。
一、bcecpublickey的原理1. 椭圆曲线密码学基础概念椭圆曲线密码学是建立在椭圆曲线上的一种密码学理论,它利用了椭圆曲线上的离散对数问题来构建加密算法。
在椭圆曲线密码学中,公钥和私钥是成对生成的,公钥用于加密,私钥用于解密。
bcecpublickey就是其中的公钥部分,它包含了椭圆曲线上的一个点,这个点的坐标就是公钥的值。
2. 公钥加密与解密bcecpublickey作为公钥,在加密过程中被用来对数据进行加密,而私钥则可以用来解密。
这种非对称加密的特性使得数据可以安全地传输,即使公钥被泄露,也不会影响到数据的安全性。
二、bcecpublickey的应用1. 加密通信bcecpublickey广泛应用于加密通信中,例如SSL/TLS协议就使用了椭圆曲线密码学来保护网络通信的安全性。
2. 数字签名除了加密通信,bcecpublickey也可以用来生成和验证数字签名,确保交易的真实性和完整性。
三、bcecpublickey的未来发展方向1. 安全性提升随着计算能力的提升,原有的bcecpublickey长度可能会变得不够安全,未来的发展方向可能是提高公钥的长度或者使用更加复杂的椭圆曲线方程来增强安全性。
2. 应用拓展随着物联网和区块链等新技术的发展,bcecpublickey将在更多场景下得到应用,例如物联网设备之间的安全通信、区块链上的数字资产交易等。
ecc椭圆曲线加密算法 源码
ecc椭圆曲线加密算法源码一、概述本文档详细介绍了椭圆曲线加密算法(Elliptic Curve Cryptography,ECC)的源代码实现,包括算法原理、代码实现、测试用例等内容。
该算法广泛应用于现代密码学中,具有高安全性、低计算复杂度等优点。
二、算法原理椭圆曲线加密算法基于椭圆曲线数学理论,利用椭圆曲线上的点加法、标量乘法等运算实现加密和解密过程。
在该算法中,密钥由一对椭圆曲线参数生成,分为私钥和公钥,分别用于加密和解密操作。
私钥用于生成签名,公钥用于解密和验证签名。
三、代码实现本代码实现使用C语言编写,基于OpenSSL库。
以下是主要代码模块:1. 椭圆曲线参数定义2. 密钥生成与存储3. 加密和解密操作4. 签名和验证操作5. 测试用例四、源代码展示以下是部分关键代码的展示,以供参考:1. 椭圆曲线参数定义:```c#include <openssl/ec.h>// 定义椭圆曲线参数EC_GROUP *group = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime_field);// ...```2. 密钥生成与存储:```c// 生成私钥和公钥EC_POINT *point = EC_POINT_new(group);BN_set_word(privKey, rand()); // 生成随机私钥EC_POINT_mul(group, point, privKey, NULL, NULL, NULL); // 计算公钥// ...```3. 加密和解密操作:```c// 加密数据unsigned char *ciphertext = malloc(ENCRYPT_LENGTH); // 假设加密长度为ENCRYPT_LENGTHEC_POINT_point_mul(group, point, privKey, data, NULL,EC_GROUP_get_degree(group)); // 加法运算加密数据// ...// 解密数据unsigned char decrypted[DECRYPT_LENGTH]; // 解密长度与加密长度相同EC_POINT_free(point); // 释放临时生成的点对象point = EC_POINT_new(group); // 重新生成点对象BN_new(); // 重新生成随机数对象EC_POINT_mul(group, point, pubKey, NULL, NULL, NULL); // 加法运算解密数据,得到原始数据memcpy(decrypted, point->data, DECRYPT_LENGTH); // 将解密结果保存到数组中free(point); // 释放点对象```4. 签名和验证操作:使用OpenSSL库提供的相关函数进行操作,这里不再展示。
ecdh原理
ecdh原理
ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman)是一种基于椭圆曲线密
码学的密钥交换协议,旨在解决密钥分配问题。
ECDH的原理如下:
1. 选择一条椭圆曲线作为公开参数,并选择一个基点(Generator Point)G。
2. Alice和Bob各自生成一个私钥(Private Key)a和b,随机
选取一个整数作为私钥。
3. Alice和Bob分别计算公钥(Public Key)。
Alice计算公钥
为A = a * G,Bob计算公钥为B = b * G。
4. Alice和Bob交换各自的公钥。
5. Alice使用自己的私钥和Bob的公钥计算出共享密钥(Shared Secret)。
Alice计算共享密钥为K = a * B = a * (b * G) = a * b * G。
Bob使用自己的私钥和Alice的公钥计算出相
同的共享密钥。
6. Alice和Bob都获得了相同的共享密钥,可以用于加密和解
密通信内容。
ECDH的安全性基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,即无法有效地计算出 a * G 或 b * G 的值,从而无法推导出共享密钥。
此外,ECDH还可以提供正交解决方案和前向保密性,保护了通信双方的安全性和隐私。
椭圆曲线密码学的基本原理
椭圆曲线密码学是一种基于椭圆曲线的密码算法,它在计算复杂度和安全性方面具有很大的优势,因此在现代密码学中得到了广泛应用。
这篇文章将介绍椭圆曲线密码学的基本原理。
椭圆曲线密码学的基本原理是基于椭圆曲线离散对数问题。
在传统的密码学中,我们经常使用大素数作为加密算法的基础。
但是,使用大素数进行计算的复杂性很大,尤其是在移动设备等资源受限的环境中。
椭圆曲线密码学利用椭圆曲线上的离散对数问题,可以以更小的密钥长度实现相同的安全性。
因此,在现代密码学中得到了广泛的应用。
在椭圆曲线密码学中,加密算法的基础是一个椭圆曲线和一个在该曲线上的基点。
椭圆曲线可以用一个方程表示:y^2 = x^3 + ax + b,其中a和b是曲线的参数。
基点是曲线上的一个特定点,我们可以用它和曲线上的其他点进行相加操作。
相加操作遵循一些特定的规则,能够实现对点的加密和解密操作。
椭圆曲线密码学的基本原理是基于椭圆曲线上的离散对数问题。
离散对数问题是指在一个群(椭圆曲线上的点构成的群)中,给定一点P和一个整数k,求解使得kP = Pk = Q成立的整数k的问题。
在传统的密码学算法中,求解离散对数问题是非常困难的,因为其计算复杂性是指数级的。
椭圆曲线密码学利用这个困难性质,构建起了一种安全的加密算法。
椭圆曲线密码学的加密过程包括三个步骤:密钥生成、加密和解密。
在密钥生成过程中,生成一个私钥和一个公钥。
私钥是一个随机生成的整数,用于解密过程;公钥是通过私钥和椭圆曲线上的基点计算得到的点,用于加密过程。
加密过程中,首先选择一个随机数作为加密因子,然后将明文信息乘以加密因子,加上公钥,并对结果进行一次相加运算。
解密过程中,使用私钥和加密结果进行计算,得到解密后的明文信息。
椭圆曲线密码学具有较高的安全性和计算效率。
其安全性主要源于离散对数问题的困难性质,即使在现代计算机的计算能力下,也无法在合理的时间内求解离散对数问题。
与传统的RSA算法相比,椭圆曲线密码学可以使用更短的密钥长度实现相同的安全性,减小了计算和存储的开销。
椭圆曲线密码学
椭圆曲线密码学椭圆曲线密码学是一种利用椭圆曲线来加密和解密数字信息的密码学方法。
它的出现,激发了一场研究热潮,并被认为是算法加密的未来。
椭圆曲线密码学是约1985年由Neal Koblitz和Victor Miller 首次提出的。
它利用以数学椭圆曲线为基础的算法,将输入的密码转换成未知的结果,从而保护输入数据的安全。
椭圆曲线加密算法在保持较强安全性的同时,还具有较少的计算量和更小的公钥长度,能将一个不可能被破解的秘密转换为非常可靠的秘密。
椭圆曲线密码学无处不在地应用于信息安全领域。
例如,在数据加密领域,它可用于加密传输、数据存储、访问控制、完整性认证、网络会话认证等信息安全场景;在计算机安全领域,它可用于系统的模块加载、可信平台技术、数字签名等。
此外,椭圆曲线密码学也可用于网络支付、政府机构和企业的数据保护、军事/政治决策、智能合约等密码学应用场景,是现今网络安全解决方案中不可或缺的重要组成部分。
椭圆曲线密码学的发展也给其他对称加密算法和非对称加密算法带来了新的机遇和挑战,揭示了一种新的安全选择。
因此,椭圆曲线密码学的研究会给我们的信息安全研究带来新的突破,并可望在未来具有更大的发展潜力。
相比较传统的加密算法,椭圆曲线密码学更具有安全性。
它不仅能够更有效地保护我们的数据和信息,还能大大缩短一些特定类型的计算时间,从而改进安全性和性能。
针对椭圆曲线密码学的研究,可以在研究密码学的安全性、实用性、效率性等方面取得重大突破,这也是我们向前推进的重要方向。
综上所述,椭圆曲线密码学是现今网络安全解决方案的重要组成部分,同时也带来了新的挑战和机遇,为我们的信息安全研究提供了新的可能性。
椭圆曲线密码学的发展将持续影响我们新时代密码学解决方案的发展,相信它将为我们带来更安全和高效的加密环境。
ecdsa的原理
ecdsa的原理ECDSA,全称是椭圆曲线数字签名算法(Elliptic CurveDigital Signature Algorithm)。
它是一种非对称密码学算法,广泛应用于数字身份认证、数据完整性保护、访问控制等方面。
ECDSA的原理可以分为如下四个步骤:第一步,选取椭圆曲线和基点在ECDSA算法中,首先需要选取一条椭圆曲线和一个基点。
椭圆曲线只要满足一些特定的数学要求即可,比如曲线方程的参数必须是整数,且函数曲线必须是非奇异的。
一旦确定了椭圆曲线,接着需要选取基点。
基点是一个不断重复利用的点,它必须落在椭圆曲线上,且能够生成整个椭圆曲线上的所有点。
第二步,生成公钥和私钥接下来,需要生成公钥和私钥。
用私钥可以对某个信息进行签名,用公钥可以对签名进行验证。
简单地说,私钥是不可分享的,它只能由拥有者使用,而公钥是可分享的,它可以被任何人使用。
在生成公钥和私钥的过程中,首先需要选择一个随机数k,然后用k和基点P可以生成一个新的点Q。
公钥就是点Q,私钥就是随机数k。
由于Q和k是直接联系的,因此被计算出来的公钥和私钥都是双方之间唯一的。
第三步,签名签名的过程是将数据的哈希值和私钥结合起来,生成一个数字签名。
签名的目的是确保数据的完整性和真实性,防止数据被篡改或伪造。
具体来说,签名的过程可以被描述为:(1)将数据的哈希值与私钥进行合并,生成一个新的数字;(2)找到椭圆曲线上一个随机点R,将它的第一个坐标值x mod p记录在签名中;(3)将私钥k倒数并将其乘以R的第一个坐标值,将结果除以mod p,并将商与数据哈希值相乘,将这个结果除以k mod p,将余数记录在签名中。
最终,签名可以表示为一个由两个整数r和s组成的序列。
r是点R的第一个坐标值,s是上述第三步中计算出的余数。
第四步,验证在验证数字签名的过程中,需要用到以下三个参数:数据、公钥和数字签名。
验证后,可以得出两种结果:签名是有效的或者无效的。
nist 椭圆曲线
NIST椭圆曲线:密码学中的重要应用及标准
NIST的椭圆曲线是现代密码学中非常重要的一个组成部分。
椭圆曲线是一种在平面上的曲线,它是由一个固定点(称为无穷远点或原点)和一个非零实数a构成的方程来描述的。
椭圆曲线在密码学中的应用主要是基于离散对数问题的困难性。
离散对数问题是指在一个大整数集合上求解一个给定的指数模这个集合的逆元素的问题。
这个问题在计算上是非常困难的,因此椭圆曲线被广泛应用于密码学中。
在NIST FIPS 186-4标准中定义了若干椭圆曲线标准,例如NIST P-256、NIST P-384等。
这些椭圆曲线标准被广泛应用于数字签名、加密等密码学应用中。
其中,开头NIST也代表密码协议标准的名字。
以上信息仅供参考,建议查阅相关文献资料获取更准确的信息。
加密货币密码学原理
加密货币密码学原理
加密货币采用的加密技术主要是基于公钥密码学的原理,最常用的是椭圆曲线密码学和哈希函数。
1. 椭圆曲线密码学是一种在离散对数问题上建立的公钥密码体系,通过椭圆曲线上的运算实现密钥的生成、加密和解密过程。
这种密码学算法具有高度的安全性和效率,因此被广泛应用于加密货币中。
2. 哈希函数可以将任意长度的二进制数据映射为固定长度的二进制串,并保证数据内容的不可更改和数据来源的不可抵赖。
在加密货币中,哈希函数被用于确保交易信息的完整性和真实性,防止被篡改或伪造。
除了公钥密码学外,加密货币还采用了其他的密码学原理和技术,如数字签名、Merkle树等。
这些技术和原理一起为加密货币提供了高度安全和可靠的保护机制,确保了交易的安全性和匿名性。
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椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography, ECC)是一种基于椭圆曲线
的公钥密码体制,其原理和运算方式与传统的RSA算法有所不同。
椭圆曲线密
码学是一种现代密码学领域的前沿技术,被广泛应用于许多安全领域,如数据
加密、数字签名、密钥交换等。
本文将主要介绍椭圆曲线密码学的原理及其应用。
椭圆曲线密码学是通过椭圆曲线上的离散对数问题来实现安全通信的。
首先,
我们需要选择一条合适的椭圆曲线作为密码系统的基础。
椭圆曲线的方程可以
表示为y² = x³ + ax + b,其中a和b是定义曲线的参数。
为了保证安全性,
这些参数需要经过严格的选择和审核,以确保计算离散对数问题的困难性。
在椭圆曲线密码系统中,每个用户都有一对密钥,分别是公钥和私钥。
公钥由
椭圆曲线上的一个点和曲线的参数生成,私钥是一个随机数,只有用户自己知道。
公钥可以被广泛分发,而私钥必须严格保密。
为了实现安全通信,发送方
使用对方的公钥对要发送的数据进行加密,接收方使用自己的私钥对密文进行
解密。
椭圆曲线密码学所基于的数学原理是椭圆曲线上的离散对数问题。
即给定一点
P和一个整数k,求解使得kP = P + P + ... + P(k个P相加)的问题。
这个问题在目前的计算能力下是非常难以求解的。
利用这个困难问题,我们可以构
建一个安全的公钥密码系统。
相比于传统的RSA算法,椭圆曲线密码学具有许多优势。
首先,椭圆曲线密码
学能够提供相同的安全性,但使用更短的密钥长度。
这对于存储和传输密钥来
说是非常重要的,可以减少存储和传输的开销。
其次,椭圆曲线密码学的加密
和解密速度更快,特别是在资源有限的设备上。
这使得椭圆曲线密码学非常适
合嵌入式设备和移动设备上的安全通信应用。
除了基本的加解密功能,椭圆曲线密码学还可以用于数字签名和密钥交换等安
全协议。
数字签名可以用来验证信息的真实性和完整性,并防止信息被篡改。
而密钥交换协议则可以用来安全地协商通信双方之间的共享密钥,以确保通信
过程中的机密性和完整性。
总结起来,椭圆曲线密码学是一种基于椭圆曲线的公钥密码体制,利用椭圆曲
线上的离散对数问题来实现安全通信。
它具有与传统的RSA算法相当的安全性,但使用更短的密钥长度,并具有更快的加解密速度。
椭圆曲线密码学在现代密
码学领域具有广泛的应用,可以为各种安全通信需求提供可靠的保护。