[发明专利]一种数据加密方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种数据加密方法。

背景技术

密码技术是信息安全的核心技术，密码技术可以保证数据在传输过程中 的机密性和完整性，其中数据的机密性是通过对数据的加密来保证的。

自2000年基于双线性对的身份认证协议被提出后，基于双线性对的密码 算法便成为椭圆曲线密码学研究的前沿和热点之一，并且基于双线性对的协 议已经被成功地应用于身份加密、短签名、群签名等多个领域中。与传统协 议相比，采用双线性对来构造协议可有效地减少带宽，但其计算所花费的时 间要多于计算模幂或椭圆曲线上的标量乘，因此，构造一个计算双线性对的 有效算法对于基于双线性对的密码算法是十分重要的。双线性对计算是密码 算法的核心运算，提高双线性对的计算效率是提高密码算法效率的关键。目 前，密码算法中常用到的双线性对有Weil对、Tate对和Eta对。

近几年来，基于双线性对的密码算法研究得到密码学家们的广泛关注， 一系列新的算法不断被提出和改进，但其主要思想都是使用单基数链的Miller 算法。在2003年提出了适用于超奇异椭圆曲线和一般椭圆曲线的Tate对快速 算法，并把Tate对的计算分为如下三步：1)计算椭圆曲线上的点加和点倍； 2)计算Miller算法中直线的系数；3)计算直线过点Q的值，迭代有理函数 f_i，P(Q)，最后求幂。

多基数链具有稀疏性好和兼容性好的特点：稀疏性好即任意整数的 DBNS(double-base number system)表达式中系数的个数非常少；兼容性是好指 多基数链算法可以和许多标量乘算法结合以提高椭圆曲线标量乘算法的计算 效率。近几年采用双基数链来实现椭圆曲线标量乘算法的成果不断涌现，并 已发展成为目前处理椭圆曲线标量乘算法较流行的一种思路。目前已经有人 提出将双基数链应用于双线性对的计算当中，这一算法不仅能应用在超奇异 椭圆曲线上而且还能应用在一般椭圆曲线上，同时与其它现有的算法相比， 其效率也有所提高。

目前，基于双基数链的Tate对算法广泛应用于双线性对的计算当中，如 {2，3}-Tate对算法，但其计算效率较低，无法满足实际应用的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种数据加密方法，以实现 提高加密算法的计算效率的目的，技术方案如下：

一种数据加密方法，包括：

获得用于对数据明文进行加密的密钥参数；

计算获得多基数链Tate对；

利用所述密钥参数和所述多基数链Tate对，对所述数据明文进行加密计 算，得到数据密文；

其中，所述计算获得多基数链Tate对，包括：

A.选取椭圆曲线上扭群的阶为参数n，利用{2，3，5}-多基数链展开式 算法将所述n展开至m项，即其中 a₁≥a₂≥a₃≥…≥a_m≥0，b₁≥b₂≥b₃≥…≥b_m≥0，c₁≥c₂≥c₃≥…≥c_m≥0， d_i∈{-1，1}，1≤i≤m，取有理函数f₁＝1，i＝1，将椭圆曲线上基点P的 坐标值(x_P，y_P)赋值于点T(x₁，y₁)，即T(x₁，y₁)＝P(x_P，y_P)；

B.根据扭群的阶n展开式中a_i、b_i、c_i的值，利用多项式扩展算法、 伪乘算法和点的优化，对f₁依次进行两倍点计算、三倍点计算、五倍点计算 以及点加点减计算，得到有理函数f′₁；

对i做自增1运算，并且令f₁＝f′₁，判断i是否小于等于m-1，如果是， 进入步骤C，否则，重复本步骤；

C.对步骤B中最终得到的f′₁进行幂指数运算，得到多基数链Tate对。