[发明专利]基于椭圆曲线加密算法的数据加密系统

权利要求书

1.一种基于椭圆曲线加密算法的数据加密系统，其特征在于，包括上位机和与所述上位机连接的可编程门阵列；

其中，所述可编程门阵列包括模运算层和曲线运算层，所述模运算层用于执行模加、模减、模乘和模逆运算；

所述曲线运算层包括：调用所述模运算层执行点加运算的点加运算模块，调用所述模运算层执行倍点运算的倍点运算模块，以及调用所述点加运算模块和所述倍点运算模块执行点乘运算的点乘运算模块；

所述上位机用于利用所述可编程门阵列向用户提供基于椭圆曲线加密算法的数据加密和解密，数字签名和密钥交换服务。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程门阵列的模运算层设置有两个加法器和第一寄存器；

其中，所述第一寄存器的状态信号为第一模状态信号时，所述加法器用于执行模逆运算；

所述第一寄存器的状态信号为第二模状态信号时，所述加法器用于执行模加运算；

所述第一寄存器的状态信号为第三模状态信号时，所述加法器用于执行模减运算；

所述第一寄存器的状态信号为第四模状态信号时，所述加法器用于执行模乘运算。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述曲线运算层设置有第二寄存器；

其中，所述第二寄存器的状态信号为第一点状态信号时，所述点加运算模块调用所述模运算层执行点加运算；

所述第二寄存器的状态信号为第二点状态信号时，所述倍点运算模块调用所述模运算层执行倍点运算；

所述第二寄存器的状态信号为第三点状态信号时，所述点乘运算模块调用所述点加运算模块和所述倍点运算模块执行点乘运算。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述点乘运算模块用于：

获取虚假私钥和目标点，并生成一个随机参数；其中，所述虚假私钥和所述随机参数均为j位二进制数，所述虚假私钥为真实私钥与随机掩码之和；

将迭代次数j的值设置为0；

读取所述随机参数的自左侧开始的第j+1个二进制位的数值；

若读取得到的数值为1，依次调用所述倍点运算模块和所述点加运算模块，基于前一次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果计算得到本次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果；其中，所述随机掩码对应的中间运算结果的初始值为0；

依次调用所述倍点运算模块和所述点加运算模块，基于前一次迭代中所述真实私钥对应的中间运算结果计算得到本次迭代中所述真实私钥对应的中间运算结果；其中，所述真实私钥对应的中间运算结果的初始值为0；

若读取得到的数值为0，依次调用所述倍点运算模块和所述点加运算模块，基于前一次迭代中所述真实私钥对应的中间运算结果计算得到本次迭代中所述真实私钥对应的中间运算结果；

依次调用所述倍点运算模块和所述点加运算模块，基于前一次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果计算得到本次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果；

将所述迭代次数递增1，并返回执行所述读取所述随机参数的自左侧开始的第j+1个二进制位的数值，直至所述迭代次数等于N为止；

调用点加运算模块对最后一次迭代中所述随机数对应的中间运算结果和所述真实私钥对应的中间运算结果执行点加运算，得到所述虚假私钥和所述目标点的点乘运算结果。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述点乘运算模块依次调用所述倍点运算模块和所述点加运算模块，基于前一次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果计算得到本次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果时，具体用于：

调用所述倍点模块对前一次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果执行倍点运算，得到倍点运算结果；

调用所述点加运算模块对所述倍点运算结果和所述目标点执行点加运算，得到点加运算结果；

读取所述随机掩码的自左侧开始的第j+1个二进制位的数值；

若读取得到的数值为1，将所述点加运算结果确定为本次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果；

若读取得到的数值为0，将所述倍点运算结果确定为本次迭代中所述随机掩码对应的中间运算结果。