基于ECC公鑰算法的PKI體系的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，及硬件成本的不斷下降。計(jì)算機(jī)的普及率越來越高。計(jì)算機(jī)的使用已經(jīng)滲透到人們生活工作的各個(gè)角落。人們?cè)絹碓蕉嗟氖聞?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(dòng)。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(shí)對(duì)信息安全提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。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(duì)方真實(shí)身份。
　　 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)交易中數(shù)據(jù)的安全保護(hù)、交易雙方的身份認(rèn)證

2、等問題，目前最成熟也是最實(shí)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(jī)制及數(shù)字信封技術(shù)來保證交易過程的數(shù)據(jù)安全?，F(xiàn)存的PKI體系大多是基于RSA公鑰算法實(shí)現(xiàn)的，RSA公鑰算法是基于數(shù)學(xué)中的大整數(shù)分解難題提出的，其計(jì)算過程非常復(fù)雜，計(jì)算速度慢。隨著軟件分解技術(shù)的成熟、硬件計(jì)算速度的提升及分布式計(jì)算模式的興起，目前技術(shù)已能在有效時(shí)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(zhǎng)度，但這種方式會(huì)使算法的效率進(jìn)一步下降。
　　 基于橢圓曲線離散對(duì)數(shù)難題的ECC公鑰算法是對(duì)單個(gè)比特加密強(qiáng)度最高的公鑰算法，其長(zhǎng)為160比特的密鑰的安全強(qiáng)度想當(dāng)與RSA公鑰算法的1024比特的密鑰。且隨著安全強(qiáng)度的增加，這個(gè)比例越來越大。相對(duì)于RSA公鑰算法，ECC公鑰算法具有安全強(qiáng)度高、計(jì)算速度快及占用空間少等優(yōu)勢(shì)。
　　 SM2公鑰算法也是基于橢圓曲

4、線離散對(duì)數(shù)難題提出的，由國(guó)家密碼管理局自主研發(fā)，并對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)一步改進(jìn)。SM2公鑰算法應(yīng)用其獨(dú)特的加密流程避免了待加密明文編碼到橢圓曲線點(diǎn)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(duì)待加密明文長(zhǎng)度的限制。SM2算法在各方面都是由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ECC算法的。
　　 為此，本文針對(duì)SM2公鑰算法與PKI體系的結(jié)

5、合進(jìn)行了深入的研究，重點(diǎn)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(jì)算技術(shù)的發(fā)展，RSA公鑰算法需不斷增加密鑰長(zhǎng)度來抵消這種安全風(fēng)險(xiǎn)。但與此同時(shí)會(huì)大大降低整個(gè)PKI系統(tǒng)的效率，影響整個(gè)系統(tǒng)的快速運(yùn)行。2）通過對(duì)比可知ECC公鑰算法相對(duì)于RSA公鑰算法具有全面的優(yōu)勢(shì)，且國(guó)家密碼管理局自主研發(fā)的SM2公鑰算法對(duì)國(guó)際ECC算法做了相應(yīng)的改進(jìn)。分析將SM2公鑰算法引入PKI體系的可能性與必要性。3