[发明专利]一种针对SM2算法的掩码运算方法及装置

权利要求书

1.一种针对SM2算法的掩码运算方法，其特征在于，所述掩码运算方法是通过预置点和随机数的方式将进行[k]G运算中的随机数k进行掩盖，SM2算法运算过程中[k]G计算具体包括：

在芯片内部预置点P0＝[r^-1]G和第一随机数r；其中，P0为有限域椭圆曲线上的点，G为椭圆曲线上的基点；

在芯片内部生成第二随机数d；

通过第一随机数r和第二随机数d计算生成第三随机数k＝d·r^-1；

计算生成点P1＝[k]G＝[d·r^-1]G＝[d]·[r^-1]G＝[d]P0。

2.根据权利要求1所述的掩码运算方法，其特征在于，在计算生成点P1之后还包括坐标系的转换，具体包括：

将点P0从仿射坐标系转换为雅可比坐标系下，P0＝(x₀，y₀，z₀)；

计算点P1＝[d]P0＝(x₁，y₁，z₁)，再将点P1转换至仿射坐标系下P1＝(x，y)。

3.根据权利要求2所述的掩码运算方法，其特征在于，在计算生成点P1之后还包括点P1的验证和输出，具体包括：

验证点P1是否在椭圆曲线上：若y²＝x³+ax+b，则验证成功，输出点P1＝[k]G＝(x，y)；否则验证失败，输出错误标识。

4.根据权利要求3所述的掩码运算方法，其特征在于，在验证点P1之后还包括预置点P0和第一随机数r的更新，具体包括：

获取1比特第四随机数b，更新第一随机数r＝(-1)^b·2r，点P0＝[r^-1]G＝(-1)^b·2·[r^-1]G。

5.根据权利要求1-4之一所述的掩码运算方法，其特征在于，在获取到计算生成的点P1＝[k]G＝(x，y)和第三随机数k之后，获取SM2算法的签名值过程具体包括：

将x的数据类型转换成整数，计算r’＝(e+x)modn，若r’＝0或r’+k＝n，则输出错误标识，并返回重新计算生成第三随机数k和点P1；

计算s’＝(1+d_A)^-1·(k-r·d_A)modn，若s’＝0，则输出错误标识，并返回重新计算生成第三随机数k和点P1；

将获得的r’、s’的数据类型转换为字符串，消息的签名值为(r’，s’)；

其中，e为消息经过哈希计算后的值，d_A为私钥。

6.一种针对SM2算法的掩码运算装置，其特征在于，所述掩码运算装置包括：预置模块、随机数生成模块、随机数运算模块和点乘运算模块；

所述预置模块，用于在芯片内部预置点P0＝[r^-1]G和第一随机数r；其中，P0为有限域椭圆曲线上的点，n为椭圆曲线的阶数，G为椭圆曲线上的基点；

所述随机数生成模块，用于在芯片内部生成第二随机数d；

所述随机数运算模块，用于通过第一随机数r和第二随机数d计算生成第三随机数k＝d·r^-1；

所述点乘运算模块，用于计算生成点P1＝[k]G＝[d·r^-1]G＝[d]·[r^-1]G＝[d]·P0。

7.根据权利要求6所述的掩码运算装置，其特征在于，所述掩码运算装置还包括坐标转换模块；

所述坐标转换模块，用于将点P0从仿射坐标系转换为雅可比坐标系下，P0＝(x₀，y₀，z₀)；

所述点乘运算模块，还用于计算点P1＝[d]·P0＝(x₁，y₁，z₁)；

所述坐标转换模块，还用于将点P1转换至仿射坐标系下P1＝(x，y)。