用C语言代码写一个椭圆曲线加密算法,以椭圆曲线理论为基础,利用有限域上椭圆曲线的点构成的Abel群离散对数难解性,实现加密、解密
时间: 2024-02-22 13:56:41 浏览: 21
首先,需要选择合适的椭圆曲线和参数。常用的椭圆曲线参数可以在NIST网站上找到。本例采用secp256k1椭圆曲线和相应参数。
定义椭圆曲线上的加法运算和点倍乘运算:
```c
typedef struct {
int x, y;
} point_t;
point_t ecc_add(point_t P, point_t Q) {
point_t R;
int lambda;
if (P.x == Q.x && P.y == Q.y) {
lambda = (3 * P.x * P.x + a) * mod_inv(2 * P.y, p);
} else {
lambda = (Q.y - P.y) * mod_inv(Q.x - P.x, p);
}
R.x = (lambda * lambda - P.x - Q.x + p) % p;
R.y = (lambda * (P.x - R.x) - P.y + p) % p;
return R;
}
point_t ecc_mul(int d, point_t P) {
point_t R = {0, 0};
while (d) {
if (d & 1) {
R = ecc_add(R, P);
}
P = ecc_add(P, P);
d >>= 1;
}
return R;
}
```
其中,`mod_inv`是求模意义下的乘法逆元函数。
接下来,定义密钥生成、加密和解密函数:
```c
int rand_between(int a, int b) {
return a + rand() % (b - a + 1);
}
void ecc_gen_keypair(point_t G, int n, int* d, point_t* Q) {
*d = rand_between(1, n - 1);
*Q = ecc_mul(*d, G);
}
point_t ecc_encrypt(char* msg, int len, point_t G, point_t Q) {
int k = rand_between(1, n - 1);
point_t C1 = ecc_mul(k, G);
point_t C2 = {0, 0};
for (int i = 0; i < len; i++) {
C2 = ecc_add(C2, ecc_mul(k, ecc_encode(msg[i])));
}
return ecc_add(C1, C2);
}
void ecc_decrypt(point_t C, int d, char* msg, int* len) {
point_t C1 = ecc_mul(d, C.x);
point_t C2 = ecc_mul(d, C.y);
C2 = ecc_add(C2, ecc_neg(C1));
*len = 0;
while (C2.x || C2.y) {
msg[(*len)++] = ecc_decode(ecc_mul(d, C2.x).x);
C2 = ecc_neg(C2);
C2 = ecc_add(C2, ecc_encode(msg[*len - 1]));
}
for (int i = 0; i < *len / 2; i++) {
char t = msg[i];
msg[i] = msg[*len - i - 1];
msg[*len - i - 1] = t;
}
}
```
其中,`ecc_encode`是将字符编码为椭圆曲线上的点,`ecc_decode`是将椭圆曲线上的点解码为字符,`ecc_neg`是点的相反点。
完整代码如下: