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数字签名方案的软件开发 数字签名方案的软件开发 第19卷第4期 1999年10月 西安公路交通大学 JournalofXianHighwayUniversity Vo1.19No.4 Oet.1999 数字签名方案的软件开发 张玉清,肖国镇 (西安电子科技大学信息必威体育官网网址研究所,陕西西安710071) T. ls1 摘要:以数字签名标准DSS改进方案为基础,进行了改进数字签名方案的软件开发,构遣了敷字 签名软件的数据结构,井设计和实现了数字签名软件的各种算法,同时就加快算法实现速度进行了 改进. 关键词:塾监垂垄;墼!釜墨;坚 中围分类号:TP31l_56文献标识码:A 燃 SoftwareDevelopingforDigitalSignatureScheme ZHANGYu—qing,XIAOGuo—zhen (InstituteofIn[ormat[onSecurity,XidianUniversity,Xian710071,China) Abstract:Animproveddigitalsignaturealgorithmisintroduced,thenthesoftwareisdevelop ed withemphasisonitsalgorithmsanddatastructure.Theimprovementanddiscussionofspeedi ng thesoftwarearepresented. Keywords:softwaredeveloping}digitalsignature;DSS 在Internet/Intranet广泛普及和电子商务飞速 发展的今天,数字签名已成为计算机通信网上取代 传统的印鉴和手书签名确保网络安全的关键和核心 技术之一.在众多已提出的数字签名方案中,美国国 家数字签名标准DSS是1个较为典型的实用的签 名方案,为此有关DSS及其改进方案的软件开发, 成为我们的研究课题. 1数字签名方案 1991年8月美国国家标准局NIST公布了数 字签名标准DSSL】].该标准采用了DSA算法.DSA 为ElGamal方案的变型,它采用了Schnorr方案中 g为非原根的做法,以降低签名的长度.Dss发布 后,许多学者提出了DSS改进方案,这当中我们选 取YENSM和LAIHCS于1995年在文献E2]提 出的改进方案为软件开发的原型,记为YL方案. YL方案中,验证者无需作逆元素计算,由于求逆元 素几乎相当于指数运算,相当费时,因此适合验证者 收稿日期I1999—02—01 基盘项目t国隶自拣科学基金费时项日(! 作者筒舟,张玉请(.1966一),男,啊南荣阳人,西安电子科技大学博士生 计算能力较小者使用.YL方案安全性与DSA完全 一 样,都是基于求离散对数的困难问题.对于其它 DSS改进方案的软件开发,可参照本文进行 1.1系统参数 户512—1024比特长的素数,且长度为64的倍数 口160比特长的素数,且口I户一1 gh一(mod户),Olt;hlt;p,且h一(mod 户)gt;1 Olt;lt;口,秘密钥 y(mod户),公开钥 其中;户,g和g公开,也可以为用户公用.秘密密钥 是,公开密钥是. 另外,算法使用了1个单向Hash函数H(m), 对DSS来说是SHA.但Hash函数可根据具体情况 选取,不一定采用SHA,故本文不讨论Hash函数的 软件开发. 1.2签名过程 设m是待签名的消息 1l8西安公路交通大学1999正 (1)随机生成1个,Olt;klt;q; (z)计算 r=(modP)modq, 及一(H(m)+zr)(roodg), 若H(m)=0或一0或=0,返回步骤(1) 计算出的(r,)为消息m的签名 1.3验证过程 (1)首先检查r和s是否属于(O,q),若不是,则 (r,s)不是签名. (2)计算 t=sH(优)mod口, r,=(ymodp)modq. 若r=r成立,则(r,5)是消息m的合法签名; 否则为非法签名. 2数字签名方案的软件开发 2.1软件步骤 依照YL方案,我们开发的数字签名软件分为 3个步骤: 2.1.1系统参数产生过程 按方案要求,产生系统参数一户,q,g,和Y.户, g和存放在文件common.dss中,Y存放在文件 public.dss中,z存放在文件private.dss中 common.dss和public.dss文件公开,private.dss 文件为签名方的有文件 2.1.2签名过程 签名方读取文件common.dss和private.dss 中的系统参数户,g和z,产生随机数,并对消息 文件计算