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椭圆曲线密码系统的安全性建立在椭圆曲线离散对数问题的难解性上。同其它公钥密码系统相比,它的执行速度快、密钥长度短、安全性高。移动通信迅速发展的今天,椭圆曲线密码有着适应于低端受限设备的特性,在手持设备上独具优势。手机短信以灵活简便的方式为人们现代生活提供了又一通信手段,通信安全同样值得关注。
本文以手机短信(SMS)为背景,在JAVA的CLDC和MIDP规范下,研究讨论椭圆曲线密码体制(ECC)的优化与应用问题。首先,从分析椭圆曲线密码体制的安全问题着手,介绍了密钥交换、数据加密、数字签名等典型应用。然后,具体结合手机短信的特点,研究在低端设备上速度优化和减少数据流量的问题,重点讨论了用“短签名”和提高数字签名验证的算法,在手机上对椭圆曲线密码的各类运算进行了测试。
本文最后设计实现了一个手机安全短信系统。在JAVA MIDP2.0环境实现了密钥交换、数据加密、数据摘要、数据签名等各类运算,其中椭圆曲线密码相关的源代码主要引用Bouncy Castle的开放源码,对ECDSA和曲线上的点乘作了优化,还根据应用需要,进行了代码上的简化。这一系统,可有效解决短信通信的数据保密问题,ECDSA的应用能进一步提供更高的安全需要。