基于ECC公鑰算法的PKI體系的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)及計算機技術(shù)的不斷成熟，及硬件成本的不斷下降。計算機的普及率越來越高。計算機的使用已經(jīng)滲透到人們生活工作的各個角落。人們越來越多的事務(wù)是通過網(wǎng)絡(luò)完成的，如網(wǎng)上購物、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上充值等一系列活動。這種基于網(wǎng)絡(luò)的新型交易手段給日常生活帶來了極大的便利，但同時對信息安全提出了嚴峻的考驗。怎樣保證交易過程中的公平、公正及數(shù)據(jù)的安全性，以及通過虛擬網(wǎng)絡(luò)如何鑒別對方真實身份。
　　 針對網(wǎng)絡(luò)交易中數(shù)據(jù)的安全保護、交易雙方的身份認證

2、等問題，目前最成熟也是最實用的解決方案是將PKI（PublicKeyInfrastructure，公鑰基礎(chǔ)設(shè)施）體系與交易系統(tǒng)結(jié)合。使用PKI的基礎(chǔ)技術(shù)加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機制及數(shù)字信封技術(shù)來保證交易過程的數(shù)據(jù)安全。現(xiàn)存的PKI體系大多是基于RSA公鑰算法實現(xiàn)的，RSA公鑰算法是基于數(shù)學中的大整數(shù)分解難題提出的，其計算過程非常復雜，計算速度慢。隨著軟件分解技術(shù)的成熟、硬件計算速度的提升及分布式計算模式的興起，目前技術(shù)已能在有效時間

3、內(nèi)破譯512比特的RSA密鑰?？紤]系統(tǒng)的安全性，必須增加RSA密鑰長度，但這種方式會使算法的效率進一步下降。
　　 基于橢圓曲線離散對數(shù)難題的ECC公鑰算法是對單個比特加密強度最高的公鑰算法，其長為160比特的密鑰的安全強度想當與RSA公鑰算法的1024比特的密鑰。且隨著安全強度的增加，這個比例越來越大。相對于RSA公鑰算法，ECC公鑰算法具有安全強度高、計算速度快及占用空間少等優(yōu)勢。
　　 SM2公鑰算法也是基于橢圓曲

4、線離散對數(shù)難題提出的，由國家密碼管理局自主研發(fā)，并對國際標準ECC算法在加密流程、密文結(jié)構(gòu)、明文編碼方式及加密效率上做了進一步改進。SM2公鑰算法應用其獨特的加密流程避免了待加密明文編碼到橢圓曲線點的操作，從而避免了這一過程的不確定性。并使用自助研發(fā)的SM3摘要算法配合數(shù)字簽名操作。且引入密鑰派生函數(shù)解除了對待加密明文長度的限制。SM2算法在各方面都是由于國際標準ECC算法的。
　　 為此，本文針對SM2公鑰算法與PKI體系的結(jié)

5、合進行了深入的研究，重點開展了以下工作:1）本文提出了目前基于RSA公鑰算法的PKI體系的弊端。隨著各種分解技術(shù)及計算技術(shù)的發(fā)展，RSA公鑰算法需不斷增加密鑰長度來抵消這種安全風險。但與此同時會大大降低整個PKI系統(tǒng)的效率，影響整個系統(tǒng)的快速運行。2）通過對比可知ECC公鑰算法相對于RSA公鑰算法具有全面的優(yōu)勢，且國家密碼管理局自主研發(fā)的SM2公鑰算法對國際ECC算法做了相應的改進。分析將SM2公鑰算法引入PKI體系的可能性與必要性。3