橢圓曲線密碼系統 橢圓曲線

2021-10-10 12:35:47 字數 1155 閱讀 5616

1 橢圓曲線

在這裡,橢圓曲線簡化為用 y2 = x3 + ax + b表示的點的集合。將其離散化後,得到 y2 mod p= (x3 + ax + b) mod p 。

2、群數學中的「群」是乙個由我們定義了一種二元運算的集合,二元運算我們稱之為「加法」,並用符號「+」來表示。為了讓乙個集合g成為群,必須定義加法運算並使之具有以下四個特性:

封閉性:如果a和b是集合g中的元素,那麼(a + b)也是集合g中的元素。

結合律:(a + b) + c = a + (b + c);

存在單位元0,使得a + 0 = 0 + a =a;

每個元素都有逆元,即:對於任意a,存在b,使得a + b = 0.

如果我們增加第5個條件:

交換律: a + b = b + a

那麼,稱這個群為阿貝爾(abelian)群。

配上通常概念的加法時,整數的集合z就是乙個群(同時還是個阿貝爾群)。而自然數的集合(n)就不是群,因為它不滿足第4個特性。

3、橢圓群定理

群中的元素都是位於橢圓曲線上的點

單位元為無窮遠點o;

點p的逆元是其關於x-軸的對稱點;

加法,滿足以下規則: 對於3個處在同一直線上的非零點 p, q 和 r, 它們的和 p + q + r = 0.這裡要求的只是三個點同線,與點的次序無關。

4、幾何加法

得益於我們使用的是乙個阿貝爾群,我們可以把 p + q + r = 0 寫成p + q = –r。方程的這一形式,讓我們可以推導出計算兩點p和q之和的幾何方法:畫一條過p和q點的直線,這條直線與曲線相交得到第3個點r(這一事實意味著p、q、r必然共線)。如果我們獲取了該點的逆元-r,那麼我們就得到了p + q的結果。

存在以下三種特殊情況:

(1)p=0||q=0 由於0為單位元,我們有p+0=p,q+0=q。

(2)p=-q 存在p+q=0。

(3)p=q 此時做點q上對橢圓曲線的切線,與橢圓曲線另乙個交點為點r

5、代數加法

這裡只考慮兩個非零,非對稱的點p(xp,yp),q(xq,yq)

這兩點斜率為k=(yp-yq)/(xp-xq)

設其與橢圓曲線交於第三點r(xr,yr),存在yr-yq=m(xr-xq)

通過該式與橢圓曲線聯立,計算得到xr=m2-xq-xp ; yr=yp+m(xr-xp)

7 6橢圓曲線密碼演算法

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