python代码编程利用ecc实现产生椭圆点集。进行注释说明

时间: 2023-12-06 21:41:16 浏览: 103
以下是使用Python编写的基于椭圆曲线密码学(ECC)的代码,用于生成椭圆点集: ```python from random import randint class EllipticCurve: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def is_point_on_curve(self, x, y): return y**2 == x**3 + self.a*x + self.b class Point: def __init__(self, curve, x, y): self.curve = curve self.x = x self.y = y if not curve.is_point_on_curve(x, y): raise ValueError("({},{}) is not a valid point on the curve y^2 = x^3 + {}x + {}".format(x, y, curve.a, curve.b)) def __eq__(self, other): return self.curve == other.curve and self.x == other.x and self.y == other.y def __ne__(self, other): return not (self == other) def __add__(self, other): if self.curve != other.curve: raise ValueError("Points are not on the same curve") if self == other: return self.double() if self.x == other.x: return Point(None, float('inf'), float('inf')) slope = (other.y - self.y) / (other.x - self.x) x = slope**2 - self.x - other.x y = slope*(self.x - x) - self.y return Point(self.curve, x, y) def __mul__(self, n): if not isinstance(n, int): raise ValueError("Can only multiply point by an integer") if n < 0: return -self * -n result = None addend = self while n: if n & 1: result = addend if result is None else result + addend addend = addend.double() n >>= 1 return result def double(self): if self.y == 0: return Point(None, float('inf'), float('inf')) slope = (3*self.x**2 + self.curve.a) / (2*self.y) x = slope**2 - 2*self.x y = slope*(self.x - x) - self.y return Point(self.curve, x, y) def __rmul__(self, other): return self.__mul__(other) # 选择一个椭圆曲线 y^2 = x^3 + ax + b curve = EllipticCurve(1, 6) # 随机选择一个基点G G = Point(curve, -1, 0) # 生成n个随机椭圆点 n = 10 points = [randint(1, 100)*G for _ in range(n)] # 打印所有的椭圆点 for i, p in enumerate(points): print("P{} = ({}, {})".format(i+1, p.x, p.y)) ``` 注释说明: 1. `EllipticCurve` 类表示一个椭圆曲线。其构造函数接受两个参数 `a` 和 `b`,分别表示椭圆曲线方程 $y^2 = x^3 + ax + b$ 中的 $a$ 和 $b$。 2. `is_point_on_curve` 方法用于检查一个点 $(x,y)$ 是否在给定的椭圆曲线上。 3. `Point` 类表示一个椭圆点。其构造函数接受三个参数 `curve`、`x` 和 `y`,分别表示该椭圆点所在的椭圆曲线、横坐标和纵坐标。在构造函数中,如果该点不在椭圆曲线上,则会抛出异常。 4. `__eq__` 和 `__ne__` 方法用于比较两个椭圆点是否相等。 5. `__add__` 方法用于实现椭圆点的加法。如果两个点不在同一条椭圆曲线上,则会抛出异常。如果两个点相等,则返回该点的双倍。如果两个点的横坐标相等,则返回无穷远点。否则,根据椭圆曲线上的加法公式计算新的椭圆点。 6. `__mul__` 方法用于实现椭圆点的乘法。该方法只接受一个整数作为参数。如果参数是负数,则返回该点的相反数与参数的乘积。否则,根据快速幂算法计算该点的倍点。 7. `double` 方法用于计算椭圆点的双倍。 8. `__rmul__` 方法用于实现整数与椭圆点的乘法。该方法与 `__mul__` 方法相同。 在主函数中,我们首先选择一个椭圆曲线 $y^2 = x^3 + ax + b$,并随机选择一个基点 $G$。然后,我们生成 $n$ 个随机椭圆点,并打印它们的坐标。具体来说,我们使用 `randint` 函数生成 $1$ 到 $100$ 之间的随机整数,然后将其与基点 $G$ 相乘得到一个新的椭圆点。最后,我们使用循环打印所有的椭圆点。
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