基于AES算法和橢圓曲線簽名的混合加密方案的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,各領(lǐng)域?qū)?shù)字內(nèi)容保護(hù)的需求越來越大。密碼技術(shù)作為信息安全技術(shù)的核心,能夠有效保證數(shù)據(jù)的完整性、保密性和不可抵賴性等。密碼學(xué)中兩種常見的密鑰體制為對(duì)稱密碼體制和公鑰密碼體制。對(duì)稱密碼體制的優(yōu)點(diǎn)在于算法簡(jiǎn)單、加密速度快,適合加密大量數(shù)據(jù),其缺點(diǎn)在于安全性依賴于密鑰,因此密鑰的管理和交換比較困難,最優(yōu)秀的代表為高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES,Advanced Encryption Standard)。公鑰密碼體制的優(yōu)點(diǎn)在于密鑰分

2、配更為方便,更符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,其缺點(diǎn)在于算法復(fù)雜、加密速度慢,目前橢圓曲線密碼體制(ECC,Elliptic Curve Cryptosystems)被廣泛認(rèn)為是在給定密鑰長(zhǎng)度的情況下最強(qiáng)大的公鑰密碼。
　　針對(duì)對(duì)稱密碼體制和公鑰密碼體制各自的優(yōu)缺點(diǎn),提出將其進(jìn)行結(jié)合以得到混合密碼方案。為了處理不同格式的文本文件,實(shí)現(xiàn)了文件預(yù)處理模塊,對(duì)包括Excel、Html、PDF、Rtf、Txt、Word等六種格式的文件進(jìn)行處理。對(duì)于對(duì)

3、稱密碼體制,選用AES算法為基礎(chǔ)算法,并針對(duì)處理較大文件的需求研究并實(shí)現(xiàn)了基于AES的多線程加密算法(MEAA,Multithreading Encryption Algorithm based on AES)。同時(shí),公鑰密碼體制便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名,對(duì)ECC的數(shù)學(xué)原理進(jìn)行了初步學(xué)習(xí)和了解,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)橢圓曲線數(shù)字簽名(ECDSA,Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)。最后提出了基于ME

4、AA和ECDSA的混合密碼方案SME(Scheme combines of MEAA and ECDSA)。
　　實(shí)驗(yàn)比較了MEAA算法對(duì)大小為1KB、1MB、10MB的文件在不同線程數(shù)目(1～10)下的加密時(shí)間,得出線程數(shù)目為4時(shí)處理時(shí)間達(dá)到最小值;并在線程數(shù)目為4的情況下比較MEAA算法和AES算法對(duì)不同大小的文件的處理時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其表現(xiàn)出了良好的性能。同時(shí)對(duì)橢圓曲線數(shù)字簽名及驗(yàn)證過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),從而表明SME方案是一個(gè)