椭圆曲线数字签名及其在电子公文传输中的应用

论文摘要

随着计算机技术和网络技术的逐渐成熟，政府的办公和行政方式也在发生着变化，电子政务就是在这样的背景下产生并迅速的发展起来。世界各国都将电子政务看作世界新一轮综合国力竞争的一个重要因素。电子公文是电子政务的重要组成部分，是政府意志的载体和行政的重要手段。在互联网这样一个开放的环境下保障电子公文传输的安全性和保密性就成为了一个亟待解决的问题。自从1985年Neal Koblitz和V．S．Miller提出将椭圆曲线应用到密码学当中，对椭圆曲线密码的研究一直是个热点。由于其安全性高、计算量小、带宽要求低、存储量小、处理速度快等特点，在椭圆曲线密码体制的研究上涌现出了大量的成果。椭圆曲线密码体制也是本文的核心。本文在对相关数学理论和问题的研究基础上，针对电子公文的传递与发布过程中可能出现的安全问题的分析，将椭圆曲线数字签名引入这个过程中来加强公文传输过程的安全性。结合椭圆曲线密码体制的优点和公文传输的方式，设计出一套用椭圆曲线数字签名进行数字签名和身份认证的方案应用到政府的公文传递和文件发布。并且对这一方案的安全性和抗攻击性进行了分析，证明了这种方案在公文传输中的实用性和合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 课题研究的意义和背景
• 1.2 国内外电子公文的现状
• 1.3 本文主要工作
• 第2章 密码学基本理论与基本概念
• 2.1 密码学的历史
• 2.1.1 发送者和接收者
• 2.1.2 消息与加密
• 2.1.3 算法与密钥
• 2.2 密码学分类
• 2.2.1 对称密码学
• 2.2.2 非对称密码学
• 第3章 数字签名相关知识
• 3.1 相关数学背景
• 3.1.1 大数分解问题
• 3.1.2 有限域上的离散对数问题
• 3.1.3 椭圆曲线的离散对数问题
• 3.2 HASH 散列函数与数字摘要
• 3.3 PKI 与数字证书
• 3.3.1 公钥基础设施 PKI
• 3.3.2 认证中心与数字证书
• 3.4 数字签名
• 3.4.1 数字签名生成
• 3.4.2 数字签名验证
• 3.4.3 几种数字签名算法
• 第4章 椭圆曲线数字签名的原理
• 4.1 椭圆曲线在有限域上的运算
• q 上的运算'>4.1.1 椭圆曲线在素域 F_q上的运算
• 2^m 上的运算'>4.1.2 椭圆曲线在域 F_2^m上的运算
• 4.2 安全椭圆曲线的生成
• 4.3 椭圆曲线数字签名
• 4.3.1 椭圆曲线数字签名生成
• 4.3.2 椭圆曲线数字签名验证
• 4.4 椭圆曲线数字签名安全性分析
• 4.4.1 密码体制安全准则
• 4.4.2 对椭圆曲线密码体制的攻击及对策
• 第5章 基于椭圆曲线数字签名的电子公文传输
• 5.1 电子公文概要
• 5.2 政府间的公文传输
• 5.2.1 用 SHA 生成数字摘要
• 5.2.2 电子公文的椭圆曲线数字签名
• 5.2.3 电子公文签名的验证
• 5.3 政府的文件发布
• 5.4 椭圆曲线签名算法的实现
• 5.5 椭圆曲线数字签名的优点
• 结论
• 致谢
• 参考文献