王方鑫

摘要：在當(dāng)今信息化高速發(fā)展的時代里，信息的傳遞和交互越來越成為人們生活中的一部分。如何保證信息源的真實性，以及如何辨別信息是否經(jīng)過他人惡意的篡改或偽造成為一個熱點話題。該文介紹一個基于橢圓曲線密碼體制在數(shù)學(xué)簽名的一個實現(xiàn)方案ECDSA，具體介紹該算法的實現(xiàn)以及應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字簽名;橢圓曲線密碼體制;非對稱密碼體制

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）01-0053-01

伴隨電子商務(wù)的日益發(fā)展，人們的生活越來越離不開電子信息的交互和傳輸，當(dāng)前電子商務(wù)領(lǐng)域廣泛的使用RSA簽名算法來保證消息的真實性以及來源的真實性，但是隨著ECDSA技術(shù)的日益完善，以及ECDSA相較RSA簽名算法的優(yōu)勢，電子商務(wù)領(lǐng)域?qū)CDSA的使用也越來越多。

1 研究背景

橢圓曲線數(shù)字簽名算法（ECDSA）是使用橢圓曲線密碼（ECC）對數(shù)字簽名算法（DSA）的模擬，在2000年，ECDSA成為IEEE和NIST標(biāo)準(zhǔn)。目前，ECDSA算法已經(jīng)成為一種國際通用的標(biāo)準(zhǔn)算法，廣泛地應(yīng)用于電子移動硬件中。

2 數(shù)字簽名的流程

將信息的發(fā)送者記為A，將信息的接受者記為B。一般來說，數(shù)字簽名的流程為：

消息的發(fā)送者A將消息通過hash函數(shù)生成消息摘要，然后通過不同的簽名算法，將簽名和消息分別發(fā)給消息的接受者B。

消息的接收者B將消息通過hash函數(shù)生成消息摘要，然后通過簽名驗證算法把A發(fā)送的簽名進(jìn)行驗證。如果驗證相等那么簽名有效，否則無效。圖1給出了數(shù)字簽名的一般流程。

3 橢圓曲線數(shù)字簽名技術(shù)的實現(xiàn)

本文介紹的是基于橢圓曲線密碼體制在數(shù)學(xué)簽名的一個實現(xiàn)方案ECDSA，這個簽名方案實現(xiàn)的流程類似于RSA數(shù)字簽名方案。

第一步，執(zhí)行密鑰生成算法，生成ECDSA算法的公私鑰。

第二步，執(zhí)行簽名算法，用第一步生成的私鑰進(jìn)行簽名。

第三步，執(zhí)行驗證算法，用公鑰驗證私鑰簽名。

第四步，對比得到簽名是否有效。

3.1 密鑰生成算法

這里介紹ECDSA簽名算法中的密鑰生成算法，KeyPairGenerator 類用于生成公鑰和私鑰對。我們可以使用指定ECDSA簽名算法中生成密鑰KeyPairGenerator.getInstance（"EC"）;其中ECPublicKe是ECDSA公鑰密鑰的接口，ECPrivateKey是專用密鑰的接口。

3.2 簽名算法

這里介紹ECDSA簽名算法中的簽名算法，PKCS8EncodedKeySpec類繼承EncodedKeySpec類，以編碼格式來表示私鑰。Signature 類用來為應(yīng)用程序提供數(shù)字簽名算法功能。數(shù)字簽名用于確保數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的驗證和完整性。

3.3 驗證算法

這里介紹ECDSA簽名算法的驗證算法，用公鑰來驗證生成的私鑰簽名是否有效。

4 總結(jié)

目前應(yīng)用最為廣泛的RSA簽名算法仍存在很多不足之處，比如說RSA數(shù)字簽名算法的分組太長，速度太慢，以及RSA簽名算法產(chǎn)生大素數(shù)十分的麻煩。相比之下ECSDA有很明顯的優(yōu)勢，它可以在更短的密鑰長度的情況下實現(xiàn)更高的安全強(qiáng)度，因此，ECDSA有非常好的應(yīng)用前景，尤其是在目前日益火爆的電子商務(wù)領(lǐng)域，值得繼續(xù)深入研究。

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