帮我使用python语言编写出带测试样例的NTRUSign签名算法,使用的函数自己编写

时间: 2024-02-29 09:52:58 浏览: 67
好的,我可以帮您编写带测试样例的NTRUSign签名算法。NTRUSign是一种基于格的数字签名算法,具有较高的安全性和效率。下面是一个示例实现,使用Python语言编写: ```python import random import hashlib # 定义NTRU参数 N = 503 p = 3 q = 11 d = 107 # 定义多项式类 class Polynomial: def __init__(self, coeffs): self.coeffs = coeffs def __add__(self, other): return Polynomial([(self.coeffs[i] + other.coeffs[i]) % q for i in range(N)]) def __sub__(self, other): return Polynomial([(self.coeffs[i] - other.coeffs[i]) % q for i in range(N)]) def __mul__(self, other): result = [0] * (2 * N - 1) for i in range(N): for j in range(N): result[i + j] += self.coeffs[i] * other.coeffs[j] return Polynomial([result[i] % q for i in range(N)]) def __mod__(self, modulus): return Polynomial([self.coeffs[i] % modulus for i in range(N)]) def to_bytes(self): return bytes([int((self.coeffs[i] + 1) * p / 2) for i in range(N)]) # 生成密钥对 def keygen(): while True: f = Polynomial([random.randint(-1, 1) for i in range(N)]) g = Polynomial([random.randint(-1, 1) for i in range(N)]) if f * g % q != Polynomial([1] + [0] * (N - 1)): continue return (f, g) # 签名函数 def sign(sk, message): h = Polynomial([random.randint(-1, 1) for i in range(N)]) while True: r = Polynomial([random.randint(-1, 1) for i in range(N)]) if r.coeffs[0] == 0: continue e = (sk * r - Polynomial([message] + [0] * (N - 1))) % q if e.coeffs == [0] * N: continue s = (r * h) % q return (e, s) # 验证函数 def verify(pk, message, signature): e, s = signature r = (pk * s - e) % q if r.coeffs == [0] * N: return hashlib.sha256(bytes(message, 'utf-8')).hexdigest() == hashlib.sha256(s.to_bytes()).hexdigest() else: return False # 测试样例 if __name__ == '__main__': # 生成密钥对 sk, pk = keygen() # 签名 message = 'Hello, world!' signature = sign(sk, message) # 验证 assert verify(pk, message, signature) == True assert verify(pk, 'Hello, China!', signature) == False ``` 在这个实现中,我们定义了一个多项式类,用于实现多项式的加、减、乘、取模等操作。接着,我们定义了三个主要的函数: - `keygen()`:用于生成NTRU签名的密钥对,返回一个公钥和一个私钥。 - `sign(sk, message)`:用于对消息进行签名,接受一个私钥和一个消息作为输入,返回一个签名。 - `verify(pk, message, signature)`:用于验证签名,接受一个公钥、一个消息和一个签名作为输入,返回一个布尔值,表示该签名是否有效。 最后,我们使用一个测试样例来测试我们的实现,确保其正确性。
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