[發明專利]基于輕量級模乘的SM2數字簽名生成與驗證器

有效

• 申請號: 202110479415.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113193962B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 陳付龍;張亭亭;劉揚;張吉;李宗平;謝冬;沈展;齊學梅;程桂花;徐晟
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 董杰

1.一種基于輕量級模乘的SM2數字簽名生成與驗證器，其特征在于，包括：

頂層控制模塊，與SM2數字簽名生成模塊、SM2數字簽名驗證模塊、數據輸入單元和數據輸出單元連接，用于在通過所述數據輸入單元選擇相應功能后，觸發相應器件，控制所述SM2數字簽名生成模塊與所述SM2數字簽名驗證模塊的狀態和計算過程，并通過所述數據輸出單元將結果輸出；

數據輸入單元和數據輸出單元，與所述頂層控制模塊、所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊相連接，用于接收外界輸入的數據，包括橢圓曲線相關參數、用戶的原始數據、公鑰和私鑰，由所述頂層控制模塊將輸入數據傳送給對應的所述生成模塊和所述驗證模塊；同時在計算出結果后由所述頂層控制模塊發出信號，使所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊將結果輸出給相對應的用戶；

輕量級模乘器，與所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊連接，用于根據實際情況在所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊中模乘計算，并將結果送給所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊；

SM2數字簽名生成模塊，基于所述輕量級模乘器和改進的相關運算的運算器，由所述頂層控制模塊控制，對輸入的數據進行處理，最終得到生成的簽名，并在所述頂層控制模塊的觸發下將結果輸送給所述數據輸出單元；

SM2數字簽名驗證模塊，基于所述輕量級模乘器和改進的相關運算的運算器，由所述頂層控制模塊觸發，對接收的簽名進行驗證，最終得到驗證通過與否標志，并由所述頂層控制模塊控制輸出標志信號給所述數據輸出單元；

改進的相關運算的運算器，與所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊連接，用于在所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊中計算相應的相關底層運算，包括模運算和點運算。

2.根據權利要求1所述的SM2數字簽名生成與驗證器，其特征在于，所述改進的相關運算的運算器包括：

模加/模減模塊，用于在Jacobian加重射影坐標系下計算所述SM2數字簽名生成與驗證器中的模加和模減運算結果；

模逆模塊，用于在所述SM2數字簽名生成與驗證器中計算模逆的結果；

點運算模塊，基于底層的模運算層，采用所述模加/模減模塊、所述模逆模塊和所述輕量級模乘器進行Jacobian加重射影坐標系下素數域F_p上的二倍點運算和點加運算，對應所述SM2數字簽名生成與驗證器中的二倍點模塊和點加模塊；

點乘運算模塊，基于所述模加/模減模塊、所述模逆模塊、所述輕量級模乘器和所述點運算模塊，在素數域F_p上，基于Jacobian加重射影坐標系進行相應的點乘運算；

SM3密碼雜湊模塊，用于所述SM2數字簽名生成模塊和所述SM2數字簽名驗證模塊中計算消息M的哈希值。