[發明專利]一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法

在審

• 申請號: 202211616112.0
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116015638A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 董振江;李輝;董建闊;亓晉;孫雁飛;葛欣
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/30;H04L9/40
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在于，所述方法步驟為：

終端通過隨機數發生器生成私鑰；

終端與邊緣計算服務器通過交互，獲取標量乘法的預計算表，所述預計算表為提前存儲在邊緣計算服務器中的或邊緣計算節點實時計算的i倍點預計算表；

終端獲得所需的所有倍點值，通過倍點加法得到最終公鑰密碼。

2.根據權利要求1所述的一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在于，當終端與邊緣計算服務器交互的為固定點時，其具體步驟為：

步驟a1、邊緣計算服務器提前計算固定點P的i倍點預計算表，將其存儲在邊緣計算服務器中；

步驟a2、終端向邊緣計算服務器發出請求，邊緣計算服務器通過交互，分段傳輸預計算表至終端；

步驟a3、終端在每次交互中，取出每段預計算表計算所需的倍點，并舍棄其余倍點值；

步驟a4、終端獲取全部所需倍點后，通過倍點加法得出最終固定點P標量乘法結果。

3.根據權利要求2所述的一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在于，固定點P的計算步驟為：

終端通過隨機數發生器生成私鑰；

終端設置窗口w大小，用來劃分標量k及與請求的每段計算表大小；

終端依據窗口w大小將標量K拆分為D塊，從請求的每段預計算表獲取所需的倍點值；

獲得全部所需的倍點值后，終端通過橢圓曲線點加法計算出點k*P，完成固定點計算。

4.根據權利要求3所述的一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在于，獲得倍點值步驟如下：

終端通過向邊緣計算服務器發送網絡請求，請求參數包括基點P、窗口大小w以及索引q，索引q對應當前欲獲得倍點值所在的位置；

邊緣計算服務器獲得終端請求參數基點P、窗口大小w以及索引q，查找并返回已經預計算的基點P對應的預計算表中對應子預計算表S_q，子預計算表內容為qw*P、(qw+1)*P、(qw+2)*P……(qw+w-1)*P,長度為w；

終端獲得子預計算表S_q后查找對應索引的倍點，并將該倍點值保存，子預計算表S_q其余不需要的倍點舍棄，并進行下一輪迭代；直至獲得全部所需倍點值。

5.根據權利要求1所述的一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在，當終端與邊緣計算交互的為非固定點時，其具體步驟為：

步驟b1、終端向邊緣計算服務器發出請求，請求參數為當前需要計算的非固定點公鑰；

步驟b2、邊緣節點獲得非固定點公鑰后，查找對應點的i倍點預計算表；

若邊緣計算服務器存有該點預計算表，則按照固定點方式進行計算；

若邊緣計算服務器沒有該點預計算表，則依據標準化密碼算法計算該點的i倍點預計算表；邊緣計算服務器實時完成該點的i倍點預計算表的計算；

步驟b3、預計算表存儲在邊緣計算服務器并設置失效時間，通知終端預計算表計算完成；

步驟b4、終端接收到預計算完成請求后，向邊緣計算服務器發送請求，將該點的預計算表傳至終端；

步驟b5、終端在每次交互中，取出預計算表計算所需的倍點，并舍棄其余倍點值；

步驟6、終端獲取全部所需倍點后，通過倍點加法得出最終非固定點標量乘法結果。

6.根據權利要求5所述的一種應用于小型物聯網終端的輕量化公鑰密碼計算方法，其特征在，獲得倍點值步驟如下：

終端通過向邊緣計算服務器發送網絡請求，請求參數包括基點P、窗口大小w以及索引q，索引q對應當前欲獲得倍點值所在的位置；

邊緣計算服務器獲得終端請求參數基點P、窗口大小w以及索引q，返回已經預計算的基點P對應的預計算表中對應子預計算表S_q，子預計算表內容為qw*P、(qw+1)*P、(qw+2)*P……(qw+w-1)*P,長度為w；

邊緣計算服務器獲得子預計算表S_q后查找對應索引的倍點，并將倍點值保留并存入內存中，子預計算表S_q其余不需要的倍點全部舍棄，并進行下一輪迭代和請求；

所需倍點值全部獲得之后，終端通過通用橢圓曲線點加法計算出最終非固定點標量乘法結果。