一种改进的椭圆曲线数字签名算法.pdf

第26卷第6期 黑龙江大学自然科学学报 V01．26No．6 OFNATURALSCIENCEOF UNIVERS兀Y 2009年12月 JOURNAL HEILONGJIANG December，2009 一种改进的椭圆曲线数字签名算法 高 伟1， 张国印1， 王欣萍1’2 (1．哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院，哈尔滨150001；2．哈尔滨医科大学基础医学学院，哈尔滨150081) 摘要：随着网络技术的快速普及和发展，利用数字签名技术保证数据的传输安全成为密码 学领域研究的重要问题。在分析椭圆曲线数字签名的过程及各种改进算法存在问题的基础上。提 出了一种新的改进算法T．ECDSA，该算法避免了求逆过程，并将2次乘法运算降低到1次乘法运 算，提高了数字签名的速度，节约系统资源，并能够保证数据传输的安全性。 关键词：数字签名；椭圆曲线密码系统；椭圆曲线数字签名；专用椭圆曲线数字签名算法 中图分类号：TP309文献标志码：A 0 引 言 随着Intemet的发展和普及，网络逐渐改变了人类的生活方式和工作方式，也给当代人们的生活带来了 巨大的便利，给社会、企业、组织创造了大量的财富。但同时，网络安全隐患也变得日益突出，网络安全事件 也层出不穷。在这样一个遍布计算机病毒、黑客、电子窃听和电子犯罪的网络时代，必须要加强网络安全的 软硬件建设，减少网络安全漏洞，最大限度地降低由于网络安全隐患带来的损失。 数字签名是当前网络安全领域的研究热点。数字签名在IS07498—2标准中定义为：附加在数据单元上 的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换，这种数据和变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元来 源和数据单元的完整性，并保护数据，防止被人(例如接收者)进行伪造…。数字签名在实现身份认证、数据 完整性、不可抵赖性等功能方面都有重要应用，其提出的初衷就是在网络环境中模拟日常生活中的手工签名 或印章。数字签名法律的出现使得数字签名与手工签名一样具有法律效力，但是数字签名可以冈消息而异， 同一人对不同的消息的签名结果是不同的，并且随着消息的修改签名结果也会相应的改变，原消息与签名结 果是不可分割的整体。所以，数字签名比传统的手工签名更可靠更安全。对数字签名算法的研究在当前网 络安全领域具有重要意义。 本文研究一种提高椭圆曲线签名速度且不降低安全性的新的签 ：r ／ ；／· 名算法，并通过对多种数字签名算法的分析比较，总结各个算法的优 ， 缺点，提出一种综合各个算法优点，同时又避免了它们各自的不足的 ：／ ：／__、…，… i／．． 数字签名算法或实现方案，达到提高数字签名系统的性能的目的，为 7…j…＼ f 数据安全传输的实现奠定一定的理论基础。 l ／ } ’：…‘’t… ’l弋／ ；＼ 、、 1 椭圆曲线数字签名 一 ：．．． ： ＼． 1．1椭圆曲线基