[發(fā)明專利]點(diǎn)加運(yùn)算模塊以及應(yīng)用其的公鑰生成方法和加密解密方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211204150.5
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115495764A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓緒倉;王飛宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中金金融認(rèn)證中心有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60
• 代理公司: 北京維昊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11804
• 代理人: 刁益帆

本披露公開了一種點(diǎn)加運(yùn)算模塊以及應(yīng)用其的公鑰生成方法和加密解密方法。該點(diǎn)加運(yùn)算模塊的輸入端接收曲線點(diǎn)群中兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)；點(diǎn)加運(yùn)算模塊的輸出端用于輸出兩個曲線點(diǎn)的點(diǎn)加運(yùn)算結(jié)果所對應(yīng)的點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)；點(diǎn)加運(yùn)算模塊配置成：基于兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)，以及曲線點(diǎn)群的曲線參數(shù)得到第一變量；以兩個曲線點(diǎn)的模減結(jié)果的x坐標(biāo)作為第二變量，取第一變量與第二變量的模減結(jié)果作為點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)。本披露公開的技術(shù)方案能夠有效避免橢圓曲線加密過程中由于除0操作致使系統(tǒng)的功耗曲線出現(xiàn)異常形狀，而導(dǎo)致側(cè)信道泄露的情況發(fā)生，進(jìn)而保證了加密過程的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本披露一般涉及信息加密技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本披露涉及一種點(diǎn)加運(yùn)算模塊以及應(yīng)用其的公鑰生成方法和加密解密方法。

背景技術(shù)

橢圓曲線密碼(ECC，Elliptic curve cryptography)自1985年提出至今，已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的公鑰加密技術(shù)。基于ECC技術(shù)已發(fā)展出多種密碼算法標(biāo)準(zhǔn)，例如，ECDSA和SM2。ECC實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，研究其高效實(shí)現(xiàn)對ECC在實(shí)際問題中的應(yīng)用有著重要意義。

蒙哥馬利階梯(MPL，Montgomery Power Ladder)算法是一種針對計(jì)時攻擊的防護(hù)算法，其特點(diǎn)是執(zhí)行路徑與密鑰無關(guān)且算法中不含偽運(yùn)算。依賴于MPL 算法的特殊結(jié)構(gòu)，MPL算法的中間數(shù)據(jù)之間具有特殊的關(guān)系。

針對滿足上述特殊關(guān)系的中間數(shù)據(jù)的點(diǎn)加與倍點(diǎn)運(yùn)算，為了提高運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)效率，現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種不需要y坐標(biāo)的點(diǎn)加運(yùn)算方法以適配加密算法，但由于該方法中涉及的除法運(yùn)算存在除0操作的情況，易致系統(tǒng)報錯，甚至導(dǎo)致側(cè)信道泄露，又或者攻擊者利用這一錯誤進(jìn)行故障注入攻擊，影響加密安全。

有鑒于此，亟需提供一種點(diǎn)加運(yùn)算模塊，以能夠解決MPL算法中點(diǎn)加運(yùn)算方法導(dǎo)致的加密過程中的安全漏洞。

發(fā)明內(nèi)容

為了至少解決如上所提到的一個或多個技術(shù)問題，本披露在多個方面中提出了點(diǎn)加運(yùn)算模塊以及應(yīng)用其的公鑰生成方法和加密解密方法，以實(shí)現(xiàn)更加可靠安全的信息加密和解密。

在第一方面中，本披露提供一種點(diǎn)加運(yùn)算模塊，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊的輸入端用于接收曲線點(diǎn)群中兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)；其中，所述兩個曲線點(diǎn)的模減結(jié)果為固定點(diǎn)，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊基于所述固定點(diǎn)進(jìn)行初始化；所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊的輸出端用于輸出所述兩個曲線點(diǎn)的點(diǎn)加運(yùn)算結(jié)果所對應(yīng)的點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)；所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊配置成：基于所述兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)，以及所述曲線點(diǎn)群的曲線參數(shù)得到第一變量；以所述兩個曲線點(diǎn)的模減結(jié)果的x坐標(biāo)作為第二變量，取第一變量與第二變量的模減結(jié)果作為所述點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)。

在一些實(shí)施例中，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊包含有模減單元；所述模減單元配置成：對所述兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)執(zhí)行模減以得到所述第二變量，以及對所述第一變量與所述第二變量執(zhí)行模減以得到所述點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)。

在一些實(shí)施例中，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊還配置成：根據(jù)所述兩個曲線點(diǎn)的x 坐標(biāo)的模乘結(jié)果、模加結(jié)果和模減結(jié)果，以及所述曲線點(diǎn)群的曲線參數(shù)確定所述第一變量。

在一些實(shí)施例中，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊還包含有模乘單元、模加單元和模除單元；所述模乘單元分別與所述模減單元、所述模加單元和所述模除單元連接，并配置成：基于所述兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)執(zhí)行模乘，以得到計(jì)算第一變量所需的多個中間變量；所述模加單元配置成：基于所述曲線點(diǎn)群的曲線參數(shù)與所述兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)執(zhí)行模加，以得到計(jì)算第一變量所需的多個中間變量；所述模減單元還配置成：基于所述兩個曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)執(zhí)行模減，以得到計(jì)算第一變量所需的多個中間變量；所述模除單元與所述模減單元連接，并配置成：基于所述多個中間變量執(zhí)行模除，以得到所述第一變量。

在一些實(shí)施例中，若所述兩個曲線點(diǎn)的坐標(biāo)為仿射坐標(biāo)，則相應(yīng)地，所述點(diǎn)加運(yùn)算模塊配置成按照以下公式計(jì)算所述點(diǎn)加曲線點(diǎn)的x坐標(biāo)：