内容发布更新时间 : 2024/5/8 9:45:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2) k=(7-10)/(9-3)=-1/2，2的乘法逆元为12 因为2*12≡1 (mod 23)
k≡-1*12 (mod 23) 故 k=11。
x=112-3-9=109≡17 (mod 23); y=11[3-(-6)]-10=89≡20 (mod 23) 故P+Q的坐标为(17,20)
3) k=[3(32)+1]/(2*10)=1/4≡6 (mod 23)
x=62-3-3=30≡20 (mod 23)
y=6(3-7)-10=-34≡12 (mod 23)
故2P的坐标为(7,12)
最后，我们讲一下椭圆曲线上的点的阶。
如果椭圆曲线上一点P，存在最小的正整数n，使得数乘nP=O∞，则将n称为P的 阶，若n不存在，我们说P是无限阶的。
事实上，在有限域上定义的椭圆曲线上所有的点的阶n都是存在的（证明，请参考近世代数方面的书）
练习：
1． 求出E11(1,6)上所有的点。
2．已知E11(1,6)上一点G(2,7)，求2G到13G所有的值。 六、椭圆曲线上简单的加密/解密
公开密钥算法总是要基于一个数学上的难题。比如RSA 依据的是：给定两个素数p、q 很容易相乘得到n，而对n进行因式分解却相对困难。那椭圆曲线上有什么难题呢？
考虑如下等式：
K=kG [其中 K,G为Ep(a,b)上的点，k为小于n（n是点G的阶）的整数]
不难发现，给定k和G，根据加法法则，计算K很容易；但给定K和G，求k就相对困难了。
这就是椭圆曲线加密算法采用的难题。我们把点G称为基点（base point），k（k育学网-Oa,Q3{nYU1X5h
现在我们描述一个利用椭圆曲线进行加密通信的过程：
1、用户A选定一条椭圆曲线Ep(a,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（编码方法很多，这里不作讨论），并产生一个随机整数r（r 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。 在这个加密通信中，如果有一个偷窥者H ，他只能看到Ep(a,b)、K、G、C1、C2 而通过K、G 求k 或通过C2、G求r 都是相对困难的。因此，H无法得到A、B间传送的明文信息。 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。 七、椭圆曲线在软件注册保护的应用 我们知道将公开密钥算法作为软件注册算法的好处是Cracker很难通过跟踪验证算法得到注册机。下面，将简介一种利用Fp(a,b)椭圆曲线进行软件注册的方法。 软件作者按如下方法制作注册机（也可称为签名过程） 1、选择一条椭圆曲线Ep(a,b)，和基点G； 2、选择私有密钥k（k 3、产生一个随机整数r（r< p> 4、将用户名和点R的坐标值x,y作为参数，计算SHA（Secure Hash Algorithm 安全散列算法，类似于MD5）值，即Hash=SHA(username,x,y)； 5、计算sn≡r - Hash * k (mod n) 6、将sn和Hash作为 用户名username的序列号 软件验证过程如下：（软件中存有椭圆曲线Ep(a,b)，和基点G，公开密钥K） 1、从用户输入的序列号中，提取sn以及Hash； 2、计算点R≡sn*G+Hash*K ( mod p )，如果sn、Hash正确，其值等于软件作者签名过程中点R(x,y)的坐标，因为 sn≡r-Hash*k （mod n） 所以 sn*G + Hash*K =(r-Hash*k)*G+Hash*K =rG-Hash*kG+Hash*K =rG- Hash*K+ Hash*K =rG=R ； 3、将用户名和点R的坐标值x,y作为参数，计算H=SHA(username,x,y)； 4、如果H=Hash 则注册成功。如果H≠Hash ，则注册失败(为什么？提示注意点R与Hash的关联性)。 简单对比一下两个过程： 作者签名用到了：椭圆曲线Ep(a,b)，基点G，私有密钥k，及随机数r。 软件验证用到了：椭圆曲线Ep(a,b)，基点G，公开密钥K。 Cracker要想制作注册机，只能通过软件中的Ep(a,b)，点G，公开密钥K ，并利用K=kG这个关系获得k后，才可以。而求k是很困难的。 练习： 下面也是一种常于软件保护的注册算法，请认真阅读，并试回答签名过程与验证过程都用到了那些参数，Cracker想制作注册机，应该如何做。 软件作者按如下方法制作注册机（也可称为签名过程） 1、选择一条椭圆曲线Ep(a,b)，和基点G； 2、选择私有密钥k（k 3、产生一个随机整数r（r< p> 4、将用户名作为参数，计算Hash=SHA(username)； 5、计算 x’=x (mod n) 6、计算sn≡(Hash+x’*k)/r (mod n) 7、将sn和x’作为 用户名username的序列号 软件验证过程如下：(软件中存有椭圆曲线Ep(a,b)，和基点G，公开密钥K) 1、从用户输入的序列号中，提取sn以及x’； 2、将用户名作为参数，计算Hash=SHA(username)； 3、计算 R=(Hash*G+x’*K)/sn，如果sn、Hash正确,其值等于软件作者签名过程中点R(x,y)，因为 sn≡(Hash+x’*k)/r (mod n) 所以 (Hash*G+x’*K)/sn =(Hash*G+x’*K)/*(Hash+x’*k)/r+ =(Hash*G+x’*K)/*(Hash*G+x’*k*G)/(rG)+ =rG**(Hash*G+x’*K)/(Hash*G+x’*K)+ =rG=R (mod p) 4、v≡x (mod n) 5、如果v=x’ 则注册成功。如果v≠x’ ，则注册失败。 八、结语 历经半个多月断断续续的写作，这篇拙作终于算告一段落了。为写这篇文章，我查了大量的资料，但为了使文章更通俗易懂，我尽量避免涉及专业术语，F2n域上的椭圆曲线本文也没有涉及。不过，一些名词描述的可能还不太精确，希望众读者对文章的问题，多多批评指正。我也仅仅把这篇文章作为初稿，我会不断修订他的。最后感谢看雪、Sunbird、CCG以及看雪论坛所有成员对我的支持，感谢一切帮助过我的人，没有你们的鼓励，这篇文章我是没有动力写完的，谢谢，谢谢大家！ 主要参考文献 张禾瑞，《近世代数基础》，高等教育出版社，1978 闵嗣鹤 严士健，《初等数论》，高等教育出版社，1982 段云所，《网络信息安全》第三讲，北大计算机系 Michael Rosing ，chapter5《Implementing Elliptic Curve Cryptography》，Softbound，1998 《SEC 1: Elliptic Curve Cryptography》，Certicom Corp.，2000 《IEEE P1363a / D9》，2001