检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李江峰西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着密码技术在信息安全领域的广泛应用,密码体制及相关密码协议的实现不断成为密码学领域的研究热点,安全高效的密码技术也是实现国家信息安全的重要保障。sm9是我国于2016年发布的基于标识的密码算法标准,其关键运算是基于椭圆曲线的... 详细信息

随着密码技术在信息安全领域的广泛应用,密码体制及相关密码协议的实现不断成为密码学领域的研究热点,安全高效的密码技术也是实现国家信息安全的重要保障。sm9是我国于2016年发布的基于标识的密码算法标准,其关键运算是基于椭圆曲线的双线性对计算,sm9算法标准中采用的是R-ate双线性对算法。针对双线性对计算复杂度高制约着整个sm9算法实现效率的问题,本文对R-ate对算法进行分析研究,通过对关键运算进行优化提高算法实现速度,在完成R-ate对算法的FPGA实现后,进一步完成了sm9算法标准中数字签名和验签算法。本文首先对R-ate双线性对的理论基础进行介绍,主要有双线性对的理论发展和软硬件实现研究进展,并介绍双线性对在sm9中的应用。随后针对sm9标准采用的R-ate对算法进行硬件实现优化设计,主要包括Miller循环、最终模幂计算和扩域运算等方面。其中主要研究如下:1.在Miller循环部分通过转换坐标系到雅可比坐标,对其中涉及的点加、点倍以及直线函数进行计算。针对直线函数表达式中系数稀疏特点,本文设计出十二次扩域上新稀疏乘法,相比普通十二次扩域乘法在计算量上可以减少27%,相比现有稀疏乘法减少51%,该算法可有效提升Miller循环计算效率。2.在Miller循环结束后的调整阶段,本文详细分析二次扩域与十二次扩域之间元素转换,设计出并行计算方法,使该转换过程以及Frobenius自同态计算只需6次基域模乘和6次基域模加减。在最终模幂部分根据幂次分解方法优化现有算法步骤,在不增加临时寄存变量情况下可减少12次基域模乘。3.在扩域运算研究中,针对塔式扩域元素表示,分别从普通多项式相乘和Karatsuba思想两个角度,对不同扩域上的基本运算进行研究设计。通过计算量对比得出利用Karatsuba思想在减少计算量上具有优势。底层基域上模运算利用可变步长Montgomery模乘和二进制模逆算法,在此基础上设计二次扩域求逆算法使得扩域求逆适合在Montgomery域上进行。最后,本文设计适合实现的硬件架构并采用Verilog语言编写代码,在Modelsim平台对R-ate对算法代码进行仿真,结果验证正确。其次选取Xilinx Virtex-7芯片在Synplify Pro平台进行综合,在速度与资源均衡下完成一次R-ate对计算时间约为5.9ms。然后结合R-ate对算法模块,编写代码实现sm9算法标准中数字签名与验签部分并进行仿真,各步骤结果验证正确。

关键词： R-ate对 sm9算法椭圆曲线扩域运算模逆

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一种sm9算法R-ate对的快速实现方法

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密码学报 2022年第5期9卷 936-948页

作者：胡芯忆何德彪彭聪罗敏黄欣沂武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉430072 香港科技大学(广州)信息枢纽人工智能学域广州511455

sm9标识密码算法是一种基于双线性对的公钥密码算法.双线性对是sm9密码算法的核心运算部件,它的性能决定了sm9密码算法的性能.本文基于已有算法优化了十二次扩域的平方运算,设计了一种十二次扩域的等价转换方法,提出了一种面向椭圆曲线... 详细信息

sm9标识密码算法是一种基于双线性对的公钥密码算法.双线性对是sm9密码算法的核心运算部件,它的性能决定了sm9密码算法的性能.本文基于已有算法优化了十二次扩域的平方运算,设计了一种十二次扩域的等价转换方法,提出了一种面向椭圆曲线点乘的稀疏乘法,降低了有限域乘法数量,得到了一种sm9算法双线性对的快速软件实现方法.理论分析显示,本方法的计算复杂度低于现有的实现方法.实验结果显示,本方法计算一次sm9算法双线性对需要的时间为3.389毫秒.

关键词： sm9算法双线性对软件实现 R-ate对

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基于sm9算法的部分盲签名方案

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网络与信息安全学报 2021年第4期7卷 147-153页

作者：吕尧侯金鹏聂冲苏铓王彬蒋鸿玲中国电子信息产业发展研究院北京100048 南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094 北京信息科技大学信息管理学院北京100192

普通的数字签名在有效保护用户隐私方面存在诸多不足,如对签名的抵赖和跟踪时有发生。针对上述问题,提出一种基于sm9算法的部分盲签名方案,部分是指签名消息包含用户的消息和其他有关信息,能够有效抵抗签名抵赖和跟踪,同时引入可信第三... 详细信息

普通的数字签名在有效保护用户隐私方面存在诸多不足,如对签名的抵赖和跟踪时有发生。针对上述问题,提出一种基于sm9算法的部分盲签名方案,部分是指签名消息包含用户的消息和其他有关信息,能够有效抵抗签名抵赖和跟踪,同时引入可信第三方来防止恶意用户对信息的篡改。通过实验结果和理论分析,证明了所提算法的安全性和高效性。

关键词： sm9算法盲签名部分盲签名数字签名

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基于sm9算法的可链接环签名方案

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计算机应用 2024年第12期44卷 3709-3716页

作者：王伊婷万武南张仕斌张金全秦智成都信息工程大学网络空间安全学院成都610225 先进密码技术与系统安全四川省重点实验室(成都信息工程大学) 成都610225 成都信息工程大学网络空间安全产业学院成都610203

针对基于身份的可链接环签名(IBLRS)方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题,提出一种基于sm9算法的可链接环签名(LRS)方案。首先,将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥;其次,结合该私钥与sm9算法生成签名... 详细信息

针对基于身份的可链接环签名(IBLRS)方案存在开销过大且不满足技术自主化要求的问题,提出一种基于sm9算法的可链接环签名(LRS)方案。首先,将环中签名者的身份标识发送到密钥生成中心(KGC)生成相应私钥;其次,结合该私钥与sm9算法生成签名,并保持该私钥生成方式与sm9算法中私钥生成方式一致;最后,绑定签名者私钥与事件标识构造一个无需复杂计算操作的可链接标签,提升所提算法的效率。在随机预言机模型下,证明所提方案具有正确性、不可伪造性、无条件匿名性和可链接性。同时,基于所提算法设计一种多公证人跨链方案,以实现高效且安全的跨链交互。与IBLRS算法相比,所提方案仅需4次双线性配对操作,在计算开销和通信开销上分别减少了39.06%和51.61%。方案性能分析表明,所提方案减少了计算开销和通信开销,并满足技术的自主可控性。

关键词： sm9算法可链接环签名基于身份区块链隐私保护随机预言机模型

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基于sm9算法的邮件加密系统设计

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信息网络安全 2022年第6期 53-60页

作者：王圣雯胡爱群东南大学网络空间安全学院南京211189 东南大学信息科学与工程学院南京211189

近年来,邮箱泄露、邮件泄密等问题层出不穷,造成了十分恶劣的影响。为解决邮件传输时的安全问题,文章根据我国国家密码标准设计了一种基于sm9算法的邮件加密系统。该系统由密钥生成与密钥分发、邮件加/解密、邮件签名、密钥交换4部分组... 详细信息

近年来,邮箱泄露、邮件泄密等问题层出不穷,造成了十分恶劣的影响。为解决邮件传输时的安全问题,文章根据我国国家密码标准设计了一种基于sm9算法的邮件加密系统。该系统由密钥生成与密钥分发、邮件加/解密、邮件签名、密钥交换4部分组成,可实现邮件加密传输、邮件完整性验证、邮件签名、密钥协商等功能,有效保证了邮件在传输过程中的安全。该邮件加密系统解决了传统邮件加密体系中密钥欺骗和中间人攻击等问题,保证了公钥真实可靠,比传统邮件加密系统更具优势。

关键词：邮件系统非对称加密 sm9算法基于身份的加密

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一种基于sm9算法的盲签名方案研究

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信息网络安全 2019年第8期 61-67页

作者：张雪锋彭华西安邮电大学通信与信息工程学院

盲签名是一种重要的密码与计算机网络安全技术,它可以保证所传送的信息不被篡改和伪造。在盲签名方案中,消息的内容对签名者是不可见的,签名被泄露后,签名者不能追踪其签名。我国于2016年发布了 sm9标识密码算法,该算法是一种区别于传... 详细信息

盲签名是一种重要的密码与计算机网络安全技术,它可以保证所传送的信息不被篡改和伪造。在盲签名方案中,消息的内容对签名者是不可见的,签名被泄露后,签名者不能追踪其签名。我国于2016年发布了 sm9标识密码算法,该算法是一种区别于传统公钥算法的标识密码算法,采用实体的有效标识作为公钥进行加密,并已成为国际标准算法。基于盲签名和sm9标识密码算法的特点,文章提出了一种基于sm9标识密码算法的盲签名方案,利用sm3杂凑算法对用户自身的标识信息进行计算产生盲因子,使用该盲因子对消息进行盲化处理,再通过sm9签名算法完成签名。理论分析和仿真结果表明,该方案可以保证签名信息不被泄露,实现对签名的消息数据的隐匿性保护,且签名所用时间少于基于RSA体制的盲签名算法,具有更好的效率。

关键词： sm9算法数字签名盲签名

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基于sm9算法的移动互联网身份认证方案研究

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信息网络安全 2021年第4期21卷 1-9页

作者：张昱孙光民李煜北京工业大学信息学部北京100124

移动互联网单服务器环境下传统身份认证方案存在用户需要针对不同的服务器记忆相应的不同口令,以及传统认证方式中的口令泄漏等安全问题。为解决以上问题,文章提出一种移动互联网单服务器环境下基于sm9算法的身份认证方案。用户针对不... 详细信息

移动互联网单服务器环境下传统身份认证方案存在用户需要针对不同的服务器记忆相应的不同口令,以及传统认证方式中的口令泄漏等安全问题。为解决以上问题,文章提出一种移动互联网单服务器环境下基于sm9算法的身份认证方案。用户针对不同的应用系统,仅需记忆统一的标识和口令,即可在不同的应用系统中通过身份认证,从而获得应用服务和访问资源的权限。文章方案将sm9标识密码算法与口令隐藏相结合,采用一次一密的方式实现密文传输、双向认证,达到了更高的安全性和健壮性,并能减轻用户的记忆负担,给用户带来更好的应用体验。通过安全性分析,文章方案能抵抗重放攻击、仿冒攻击、智能设备丢失攻击等常见攻击。通过性能对比,文章方案比同类方案具有更强的鲁棒性、更高的安全性、更好的便捷性和更少的计算成本,在移动支付、非接触门禁等高安全性需求场景中有较大的应用价值。

关键词： sm9算法移动互联网单服务器环境身份认证

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物联网环境下基于sm9算法和区块链技术的身份认证方法

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信息网络安全 2024年第2期24卷 179-187页

作者：翟鹏何泾沙张昱北京工业大学信息学部北京100124 济宁学院计算机科学与工程学院济宁273100

物联网环境下的终端设备需要进行相互识别和身份认证来保障网络安全和数据安全,身份认证是物联网安全保障的第一道防线,现有的传统公钥密码体制(PKI)过程繁琐、计算量大,不能很好地满足资源受限、开放、分布式物联网环境。文章基于sm9... 详细信息

物联网环境下的终端设备需要进行相互识别和身份认证来保障网络安全和数据安全,身份认证是物联网安全保障的第一道防线,现有的传统公钥密码体制(PKI)过程繁琐、计算量大,不能很好地满足资源受限、开放、分布式物联网环境。文章基于sm9标识密码算法设计了一种基于区块链的物联网终端身份认证方案,基于计算性Diffie-Hellman困难问题、q-Diffie-Hellman逆问题和双线性DH困难问题的假设下,可以极大满足机密性和不可伪造性,更加符合物联网实际应用环境。该方案采用设备身份标识作为公钥,简化了密钥分发管理流程,另外区块链作为一种去中心化的底层存储数据库,用来记录密钥、证书、签名等信息,可以为认证流程进行可信背书。通过性能和Proverif形式化安全性分析,并与目前主流的几种认证方式进行比较,证明该方案可以满足物联网环境下时间、性能及安全性的需求。

关键词：物联网 sm9算法身份认证区块链

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基于sm9算法的数字签名系统设计与硬件实现

基于SM9算法的数字签名系统设计与硬件实现

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作者：靖帅黑龙江大学

学位级别：硕士

随着网络时代的兴起,信息传输过程中的安全问题也越来越突出,因此,密码学成为保障国家信息安全的重要技术。标识密码算法避免了PKI体系中复杂的证书交换过程和密钥管理等问题。sm9算法是我国自主研发的一种标识密码算法,通常以软件实现... 详细信息

随着网络时代的兴起,信息传输过程中的安全问题也越来越突出,因此,密码学成为保障国家信息安全的重要技术。标识密码算法避免了PKI体系中复杂的证书交换过程和密钥管理等问题。sm9算法是我国自主研发的一种标识密码算法,通常以软件实现为主,但运行速度较慢,这会严重影响系统效率。因此,采用硬件实现sm9数字签名系统的加速,具有重要的意义。其中,最耗时的是双线性对和点乘算法。为了提升系统性能,本文采取了优化底层算法和设计硬件架构两个方面的措施。在算法优化方面,针对点乘算法:本文设计了支持四级流水线的模乘算法,极大提升了运算速度,并利用复用寄存器设计并行点加/倍点运算步骤。针对双线性对算法,本文通过增加重复项的方式,优化扩域公式,减少扩域的计算量;利用椭圆曲线和扭曲线的映射关系,使得Frobenius自同态只需要计算两个维度的固定参数乘以对应的系数即可;通过分解多项式的方式,减少最终模幂的运算量,从而提高算法效率。在硬件设计方面,本文根据优化的算法设计出对应的硬件结构,并采用Verilog语言编写代码。为了提升数据传输速度,本文将数字签名和验签模块封装为AXI高速接口的IP核。最后,在Xilinx公司的ZYNQ7000开发板上对系统进行测试,并验证了其正确性。在200MHZ时钟频率下,一次签名需要2.21 ms,一次验签需要4.11 ms。

关键词： sm9算法数字签名算法双线性对点乘算法 FPGA

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一种基于sm9算法的能源互联网安全认证加密方案

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期37卷 87-92页

作者：张世功吴秋新北京信息科技大学理学院北京100192

针对能源互联网内能源终端节点计算能力不强但认证安全需求高、认证体系复杂等问题,通过在能源终端内置一个可信计算平台模块,设计出一种基于国产sm9密码算法的安全认证加密方案,涵盖身份认证、数据加密认证和可信状态认证3种功能模式... 详细信息

针对能源互联网内能源终端节点计算能力不强但认证安全需求高、认证体系复杂等问题,通过在能源终端内置一个可信计算平台模块,设计出一种基于国产sm9密码算法的安全认证加密方案,涵盖身份认证、数据加密认证和可信状态认证3种功能模式。该方案直接使用用户标识和系统参数计算用户公钥,能源终端节点之间无需交换证书或公钥,具有易于使用、便于管理的优势,相较于传统安全认证加密方案更具有灵活性,适用于海量能源终端设备。通过理论分析和仿真结果表明,该方案具有较强的安全性,且批量签名验证实现了较低的计算开销。

关键词：能源互联网 sm9算法可信计算安全认证

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