[發明專利]一種非對稱加密算法及其應用

有效

• 申請號: 201810319770.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108200108B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 呂航宇
• 申請（專利權）人: 呂航宇
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W12/02
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 范增哲

本發明公開了一種非對稱加密算法及其應用，任意取兩個因子進行相乘，取其結果的后n位進行非對稱加密計算或數字簽名，在非對稱加密計算中，信息接收方創造公鑰x、z和私鑰y，并將公鑰x和z發送至信息發送方，其中x、z和y滿足z取的后n位，然后信息發送方利用公鑰x和z，對要發送的信息加密，并將加密后的信息發送給信息接收方；最后，信息接收方使用私鑰y對接收到的信息進行解密。本發明減少了加密解密及數字簽名過程中的計算量，使得計算過程更加簡潔，信息傳輸更加安全。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種非對稱加密算法及其應用。

背景技術

非對稱加密算法需要公鑰和密鑰兩個密鑰，公鑰與私鑰是一對，如果用公鑰對數據進行加密，只有用對應的私鑰才能解密，如果要用私鑰對數據進行加密，那么只有用對應的公鑰才能解密。非對稱加密與對稱加密相比，安全性更好，但是非對稱加密的加密和解密花費時間長，速度慢，只適合對少量數據進行加密。

數字簽名技術是將摘要信息用發送者的私鑰加密，與原文一起傳送給接收者，接收者只有用發送者的公鑰才能解密被加密的摘要信息，然后用HASH函數對收到的原文產生一個摘要信息，與解密的摘要信息對比。如果相同，則說明收到的信息是完整的，在傳輸過程中沒有被修改，否則說明信息被修改過，因此數字簽名能夠驗證信息的完整性。數字簽名是非對稱密鑰加密技術與數字摘要技術的應用，與非對稱加密算法一樣，數字簽名在簽名和解密過程中的計算量較大，從而導致花費時間較長，速度較慢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非對稱加密算法及其應用，能夠減小加密解密及數字簽名過程中的運算量，使算法系統更加簡潔、安全高效。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種非對稱加密算法，任意取兩個多位數的因子進行相乘，取其結果的后n 位進行非對稱加密計算或數字簽名。

一種非對稱加密算法在加密解密過程中的應用，依次包括以下步驟：

(1)創造公鑰和私鑰：信息接收方創造公鑰x、z和私鑰y，并將公鑰x和 z發送至信息發送方；

其中x和y的位數相同，均為n位，公鑰x、z和私鑰y滿足x*y＝z^|，z取z^|的后n位，其中，x、z和y均為信息接收方根據安全需求隨機選擇的整數； n＝1,2，……，n；

(2)信息加密：信息發送方利用公鑰x和z，對要發送的信息加密，并將加密后的信息發送給信息接收方；

(3)信息解密：信息接收方使用私鑰y對接收到的加密后的信息進行解密，得到信息發送方發送的信息。

優選地，所述步驟(2)中，將要發送的信息記為t，信息發送方選擇一個隨機數s，利用公鑰x和z，計算x*s＝p′，取p′的后n位記為p，計算z*s+t＝v′，取v′的后n位記為v，信息發送方將p和v作為加密后的信息發送給信息接收方；其中，s為信息發送方根據安全需求隨機選擇的整數。

優選地，所述步驟(3)中，信息接收方對加密后的信息進行解密時，利用私鑰y和接收到的信息p，計算y*p＝u^|，取u^|的后4位記為u，再用接收到的信息v，計算v-u＝t，即可解出信息發送方發送的信息t。

一種非對稱加密算法在數字簽名中的應用，依次包括以下步驟：

(1)信息發送方創造公鑰x、z和私鑰y，并將公鑰x和z發送至信息發送方；

其中x和y的位數相同，均為n位，公鑰x、z和私鑰y滿足x*y＝z^|z取z^|的后n位，其中，x、z和y均為信息接收方根據安全需求隨機選擇的整數； n＝1,2，……，n；