用python语言实现带输出的可以对某消息进行数字签名NTRUsign算法,使用到的函数要自己编写,阶数N为107

时间: 2024-01-24 15:16:42 浏览: 26
好的,实现数字签名NTRUsign算法,需要先生成公私钥对,然后对要签名的消息进行签名,最后验证签名是否正确。下面是一个简单的实现: ```python import random # 定义NTRU参数 N = 107 p = 3 q = 107 # 生成随机多项式f def gen_rand_poly(): poly = [0] * N for i in range(N): poly[i] = random.randint(-(p-1), p-1) return poly # 计算多项式a和b的乘积 def poly_mul(a, b): c = [0] * N for i in range(N): for j in range(N): if i+j < N: c[i+j] += a[i] * b[j] return c # 计算多项式x的模q剩余 def mod_q(x): for i in range(N): x[i] = x[i] % q if x[i] > q//2: x[i] -= q elif x[i] < -q//2: x[i] += q return x # 计算多项式f的逆元 def poly_inv(f): g = [0] * N g[0] = pow(f[0], q-2, q) for i in range(1, N): tmp = [0] * N for j in range(i+1): tmp[j] = f[j] for j in range(i): tmp[j] += g[j] * f[i-j] g[i] = -tmp[i] * pow(tmp[0], q-2, q) g = mod_q(g) return g # 生成公私钥对 def gen_key_pair(): f = gen_rand_poly() g = gen_rand_poly() while True: f_inv = poly_inv(f) h = mod_q(poly_mul(f_inv, g)) if h.count(0) < N//2: break return (f, g), h # 对消息m进行签名,返回签名s def sign(sk, m): r = gen_rand_poly() e = gen_rand_poly() a = mod_q(poly_mul(sk[0], r) + e) b = mod_q(poly_mul(sk[1], r) + mod_q(poly_mul(sk[0], e)) + m) s = mod_q(poly_mul(a, sk[1]) - poly_mul(b, sk[0])) return s # 验证签名s是否正确,返回True或False def verify(pk, m, s): a = mod_q(poly_mul(s, pk[0]) + poly_mul(pk[1], m)) b = mod_q(poly_mul(pk[0], a) - s) return b.count(0) >= N//2 # 测试 sk, pk = gen_key_pair() m = [1, 2, 3, 4, 5] s = sign(sk, m) print(verify(pk, m, s)) ``` 在上面的代码中,我们用`gen_key_pair()`函数生成公私钥对,用`sign()`函数对消息进行签名,用`verify()`函数验证签名是否正确。具体实现过程中,我们需要用到多项式的加减乘运算,以及多项式的模q剩余和多项式的逆元计算。

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