基于AES算法和橢圓曲線簽名的混合加密方案的研究和實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,各領域對數(shù)字內容保護的需求越來越大。密碼技術作為信息安全技術的核心,能夠有效保證數(shù)據(jù)的完整性、保密性和不可抵賴性等。密碼學中兩種常見的密鑰體制為對稱密碼體制和公鑰密碼體制。對稱密碼體制的優(yōu)點在于算法簡單、加密速度快,適合加密大量數(shù)據(jù),其缺點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)秀的代表為高級加密標準(AES,Advanced Encryption Standard)。公鑰密碼體制的優(yōu)點在于密鑰分

2、配更為方便,更符合計算機網(wǎng)絡環(huán)境,其缺點在于算法復雜、加密速度慢,目前橢圓曲線密碼體制(ECC,Elliptic Curve Cryptosystems)被廣泛認為是在給定密鑰長度的情況下最強大的公鑰密碼。
　　針對對稱密碼體制和公鑰密碼體制各自的優(yōu)缺點,提出將其進行結合以得到混合密碼方案。為了處理不同格式的文本文件,實現(xiàn)了文件預處理模塊,對包括Excel、Html、PDF、Rtf、Txt、Word等六種格式的文件進行處理。對于對

3、稱密碼體制,選用AES算法為基礎算法,并針對處理較大文件的需求研究并實現(xiàn)了基于AES的多線程加密算法(MEAA,Multithreading Encryption Algorithm based on AES)。同時,公鑰密碼體制便于實現(xiàn)數(shù)字簽名,對ECC的數(shù)學原理進行了初步學習和了解,并在此基礎上實現(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)。
　　實驗比較了MEAA算法對大小為1KB、1MB、10MB的文件在不同線程數(shù)目(1～10)下的加密時間,得出線程數(shù)目為4時處理時間達到最小值;并在線程數(shù)目為4的情況下比較MEAA算法和AES算法對不同大小的文件的處理時間,實驗結果表明其表現(xiàn)出了良好的性能。同時對橢圓曲線數(shù)字簽名及驗證過程進行了實驗,從而表明SME方案是一個