[发明专利]减少模逆计算的ECC密钥交换方法、系统、网络设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种减少模逆计算的ECC密钥交换方法及系统，通过发起并响应互联网密钥交换建立请求；对所述建立请求进行验证，当验证通过后，主机生成主机密钥，并将相应计算结果发送至从机；所述从机接收所述计算结果，并根据所述计算结果进行相关计算，直至密钥交换过程完成为止。优点：由于采用了模乘运算算法，只需一次点乘运算，避免了复杂费时的模逆运算，优化了硬件面积，减少了计算时间，开销最小，时间最短，最适合用硬件实现。

技术领域

本发明涉及数据安全技术领域，尤其涉及一种减少模逆计算的ECC密钥交换方法、系统、网络设备及存储介质。

背景技术

椭圆曲线密码学，简称ECC，是一种基于椭圆曲线数学理论实现的非对称加密算法，属于已知类型的公钥密码学，其中公钥和私钥的关系基于椭圆曲线在有限域上的代数结构。根据该方法，陷门函数是离散对数在有限域上的解。这个问题在本领域中被称为“离散对数问题”，在有限域上的椭圆曲线的情况下，是“椭圆曲线离散对数问题”，并且已经被证明比其他公钥方法所基于的问题更棘手。相比RSA而言，ECC优势是可以使用更短的密钥，来实现与RSA相当或更高的安全。据研究，160位的ECC密钥将提供与1024位RSA私钥等效的安全级别，210位的ECC密钥将提供与2048位RSA私钥等效的安全级别，以及512位的ECC私钥将提供与15360位RSA私钥等效的安全级别。因此，与RSA-类算法相比，ECC方法的这些更短的密钥长度极大地降低了相关计算的计算成本。

在互联网，多媒体等领域需要对创作内容或者个人隐私等内容进行保护时，需要对内容进行加解密。加解密需要对加密的密钥进行保护。为了保护密钥，不能公开的进行传播，而通常采用本地产生密钥的密钥交换方法来保护。密钥交换是一种共享密钥产生机制，通过某种算法，主机不需要公开密钥，从机却可以产生和主机一致的共享密钥。利用ECC的原理，有一种基本的密钥交换方法，比如ECDHKE。利用ECDHKE可以在主机和从机获得一致的密钥。这种方案只需要进行一次点乘运算，因此适合用硬件实现。

然而，目前密钥交换方案中需要进行模逆运算，计算量大，计算单元难以复用，计算时间长。针对上述这种情况，本发明提出了一种减少模逆计算的ECC密钥交换方法、系统、网络设备及存储介质，能够有效地对现有技术进行改进，以克服其不足。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供了一种减少模逆计算的ECC密钥交换方法、系统、网络设备及存储介质，以解决现有技术的上述问题，其具体方案如下：

第一方面，本发明提供了一种减少模逆计算的ECC密钥交换方法，所述方法包括：

发起并响应互联网密钥交换建立请求；

对所述建立请求进行验证，当验证通过后，主机生成主机密钥，并将相应计算结果发送至从机；

所述从机接收所述计算结果，并根据所述计算结果进行相关计算，直至密钥交换过程完成为止。

优选地，所述发起并响应互联网密钥交换建立请求，所述方法包括：

所述从机通过互联网向所述主机密钥交换发送建立请求，所述主机接收到所述建立请求后预留会话通道，为所述密钥交换建立端到端的密钥会话。

优选地，所述主机生成主机密钥，并将相应计算结果发送至从机，所述方法包括：

所述主机通过预留会话通道从所述从机中读取所述公钥，并产生一个随机数；

所述主机根据所述公钥与所述随机数求出主机共享密钥，同时将所述主机共享密钥以雅可比坐标形式(Xz，Yz，Zz)存储相应计算结果；

所述主机计算主机公钥，并将所述主机公钥以笛卡尔坐标形式(xzg，yzg)存储计算结果，同时将笛卡尔坐标形式(xzg，yzg)结果传输至所述从机。

优选地，所述从机接收所述计算结果，并根据所述计算结果进行相关计算，所述方法包括：