嵌入式设备中基于椭圆曲线的高效签密算法

"安全签密方案在嵌入式设备中的应用 (2011年) - 深圳大学学报理工版" 本文探讨了在嵌入式设备中应用安全签密方案，该方案利用椭圆曲线离散对数问题的难度，结合二元域上的Koblitz曲线以及对称加密算法，设计出一种高效签密算法，适用于资源有限的嵌入式系统。椭圆曲线密钥体系由于其高安全性、小密钥量和良好的灵活性，成为该领域的理想选择。Koblitz曲线在二元域上的应用可以进一步提高运算效率。 作者提出了一个基于身份的签密算法，用户的标识（如身份证号、姓名等）直接作为公钥，消除了传统公钥基础设施中证书管理的复杂性。然而，传统的基于身份的密码学存在一个问题：一旦用户私钥泄露，所有历史通信的安全性都将受到威胁。为解决这一问题，文章引用了前向安全的概念，即即使私钥在某一时间点被泄露，也不能推算出之前或之后的签名，从而降低风险。 1997年，Anderson首次提出前向安全的概念，强调私钥应随时间变化，确保旧签名的安全性。1999年，Bellare和Miner的方案进一步细化了公钥的生存周期，将它分为多个时间段，私钥在每个时间段内独立，增加安全性。这种设计使得即使私钥被泄露，攻击者也难以伪造过去或未来的签名。 签密技术整合了数字签名和加密的功能，使得发送者可以一次性完成对消息的签名和加密，提高了通信效率。在嵌入式设备中，这种方案的实施需要考虑到设备的计算能力和存储限制。通过在不同设备上的仿真验证，证明了该签密算法在嵌入式环境中的可行性与安全性。 关键词涵盖了数据安全与计算机安全、椭圆曲线密钥体系、嵌入式系统、基于身份的密码学和前向安全。这些关键词反映了文章的核心内容和技术重点，对于理解嵌入式设备中的安全通信策略具有重要意义。