AES和ECC相结合的数据加密技术的研究.pdfVIP

维普资讯 维普资讯 学术 ．技术 (2)对 前Nr轮 中 的每 一 轮，用 S盒 对 进 行 一 算 F 中的 (X：)； 次 代换操 作，称为 SubBytes对 State做一 次置 换 (2)计算m--C(x )，得到明文m。 ShiftROWS，再对 State做一次操作MixColum，然后进 行AddRoundKey操作。 3 AES和ECC相结合的混合加密技术 (3)依次进行SubBytes，ShiftRows和 AddRound 在实际应用中，使用单一的加密技术往往不能得到很 Key操作。 好的效果。对称加密技术具有加密速度快、强度高、安全 (4)将 State定义为密文。 性好等众多优点。但由于其加密过程和解密过程互逆 ，这 2．2ECC算法 两个过程均使用相同的必威体育官网网址密钥，使得对称密码加密体制 ECC (椭圆曲线密码体制)最早是由NealKoblitz 的适用范围受到了很大的限制。公钥加密技术具有存储空 和 VictorMiller在 1985年分别独立提出的，它是 目前 己 间占用小和带宽要求低等特点，但是也存在算法复杂，加 知的所有公钥密码体制中，能够提供最高比特强度的一种 密数据的速度和效率较低的缺陷。将两种加密技术相结合 公钥体制。研究椭圆曲线密码体制具有很大的现实意义 。 已经越来越得到人们的重视。 在基于椭圆曲线的加解密实现方案中 ，首先要给出椭圆 将 AES和ECC相结合 ，必然得到更实用，安全的加 曲线域的参数来确定一条椭圆曲线。在 1EEEP1363标准中， 密技术。其基本原理为 ：数据在网络上通信之前，发送 定义其参数为一个七元组：T= (q，FR，a，b，G，n，h)， 方随机生成个加密密钥，用AES算法对需传送的数据加 其中Q代表有限域GF (q)，q为素数或2 ；FR为域表 密，然后再用ECC算法对该密钥进行加密和实现数字签 示法，如 f(X)为F，域元素的不可约多项式的表示法。 名。这样接收方在接收到该密文和被加密了的密钥后，同 曲线的方程 ：当q为素数时，方程为 Y=x+ax+b；当q 样用AES解密出此随机密钥 ，再用此随机密钥对密文解 为 2时，方程为 Y+xy--x+ax+b，a，b是方程中的系数 ， 密。这种加密方案 (图1)既保证了数据安全又提高了加 G为基点；n为大素数并且是点G的阶，是小整数 由椭圆 密和解密的速度。从而真正实现网络数据安全、高效、快 曲线上的点的总数 ，除以n得到。主要的安全性参数是 n， 捷地传输。 因此 ECC密钥的长度就定义为 n的长度。由以上参数可 以确定一个惟一椭圆曲线。 臣卜上[咂上1] 然后，在 [1，n-1】之间随机确定一个整数 d，作为其 私钥，而以点Q： dG(G为基点)作其公钥；由此就确定 Lr 了密钥对 (d，Q)。在这个密码体制中，具体的曲线，基 域F ，基点G及其阶n，以及公钥Q都是系统公开参数， 区二H 而私钥 D是必威体育官网网址的。 椭 圆曲线密码体制的加解密时，假设用户 A欲将明 图 1 AES和 ECC相结合的加密算法加密解密过程 文 m加密后发送给 B，A执行以下操作 ： (1)查找B的公钥 (E (F)，G，n，QB)； 4安全性分析 (2)将m表示成一个域元素，即 m F ； 其安全性主要基于有限域上椭圆曲线加法群的离散对 (3)在区间 [1，n-1】内选取一个随机机数k； 数问题和AES加密算法的安全强度。首先，AES和ECC (4)计算点KG= (X．，Y)； 都是 目前最安全的加密技术，现有的攻击方法都不能实现 (5)依据B的公钥计算点KQB(x，，Y，)，若 X，=0，则