四素数RSA数字签名算法的研究与实现

doi:10.3724/SP.J.1087.2013.01374

计算机应用 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (05): 1374-1377.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01374

四素数RSA数字签名算法的研究与实现

肖振久¹,²,胡驰¹,陈虹¹

1. 辽宁工程技术大学软件学院，辽宁葫芦岛 125105
2. 中国传媒大学计算机学院，北京 100024

收稿日期:2012-11-15 修回日期:2012-12-18 出版日期:2013-05-01 发布日期:2013-05-08
通讯作者: 胡驰
作者简介:肖振久(1968-)，男，内蒙古宁城人，副教授，博士，主要研究方向：网络与信息安全、数字版权管理；胡驰(1988-)，男，湖北武汉人，硕士研究生，主要研究方向：数据加密、数字签名；陈虹(1967-)，女，辽宁阜新人，副教授，硕士，主要研究方向：网络安全。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61275185);北京市自然科学基金资助项目(4112052)

Research and implementation of four-prime RSA digital signature algorithm

XIAO Zhenjiu¹,²,HU Chi¹,CHEN Hong¹

1. College of Software, Liaoning Technical University, Huludao Liaoning 125105,China
2. School of Computer, Communication University of China, Beijing 100024, China

Received:2012-11-15 Revised:2012-12-18 Online:2013-05-08 Published:2013-05-01
Contact: HU Chi

摘要/Abstract

摘要： RSA算法中模数和运算效率之间一直存在矛盾，目前一些认证机构已采用模数为2048bit的RSA签名方法，这必然会影响签名效率。针对这一问题，提出四素数CRT-RSA签名算法，并使用安全杂凑函数SHA512来生成消息摘要，采用中国剩余定理结合Montgomery模乘来优化大数的模幂运算。通过安全性分析和仿真实验表明，该签名算法能抵抗一些常见攻击，并且在签名效率方面具有一定优势。

关键词: RSA密码算法, 四素数, 中国剩余定理, 蒙哥马利算法, 杂凑函数, 数字签名

Abstract: In order to improve the operation efficiency of big module RSA (Rivest-Shamir-Adleman) signature algorithm, four prime Chinese Remainder Theorem (CRT)-RSA digital signature was suggested in this paper. The Hash function SHA512 was used to produce message digest, and CRT combining with Montgomery algorithm was applied to optimize large number modular exponentiation. The security analysis and experiment show that the new algorithm can resist some common attacks, and it has some advantages in signature efficiency.

Key words: RSA encryption algorithm, four prime, Chinese remainder theorem, Montgomery algorithm, Hash function, digital signature

中图分类号:

TP309.7

肖振久胡驰陈虹. 四素数RSA数字签名算法的研究与实现[J]. 计算机应用, 2013, 33(05): 1374-1377.

XIAO Zhenjiu HU Chi CHEN Hong. Research and implementation of four-prime RSA digital signature algorithm[J]. Journal of Computer Applications, 2013, 33(05): 1374-1377.

参考文献

［1］RIVEST R L, SHAMIR A, ADLEMAN L. A method for obtaining digital signatures and public key cryptosystems［J］. Communications of the Association for Computer Machinery,1978,21(2):120-126.

［2］CAO YINGYU, FU CHONG.An efficient Implementation of RSA digital signature algorithm［C］// 2008 International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation. Piscataway: IEEE Press, 2008:100-103.

［3］WIENER M J. Cryptanalysis of short RSA secret exponents［J］.IEEE Transactions on Information Theory,1990,36(3):553-558.

［4］BONEH D, DURFEE G.Cryptanalysis of RSA with private key d less than N0.292［J］. IEEE Information Theory Society,2000,46(4):1339-1349.

［5］贺克英.改进的RSA算法实现研究［D］.成都：电子科技大学，2010.

［6］PAIXAO C A M. An efficient variant of the RSA cryptosystem［EB/OL］.［2010-10-02］.http：// www.ime.usp.br/~capaixao/paper.pdf.

［7］刘承彬，耿也，舒奎，等.有关中国剩余定理在多个素数的RSA解密运算中的加速公示的论证以及加速效率的估算［J］.大连工业大学学报，2012，31(5)：372-375.

［8］杨波.现代密码学［M］.北京：清华大学出版社，2007.

［9］费晓飞，胡捍英.CRT-RSA算法安全性分析［J］.微计算机信息，2009，25(3)：36-38.

［10］陈月荣.数字签名技术在电子商务中的应用［D］. 淮北：淮北师范大学，2011.

［11］STALLINGS W.Cryprography and network security principles and practice［M］.5th ed.北京：电子工业出版社，2011.

［12］王安.RSA公钥密钥算法的快速实现［D］.济南：山东大学，2008.

［13］刘美，王玉柱，何定养，等.SHA-512算法及基于生日攻击的安全性分析［J］.后勤工程学院学报，2010,26(3):92-96.

［14］COUVEIGNES J M,EZOME T,LERCIER R.A faster pseudo-primality test［J］. Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo,2012,61(2):261-278.

[1]	卿欣艺, 陈玉玲, 周正强, 涂园超, 李涛. 基于中国剩余定理的区块链存储扩展模型[J]. 计算机应用, 2021, 41(7): 1977-1982.
[2]	杨龙海, 王学渊, 蒋和松. 改进SM2签名方法的区块链数字签名方案[J]. 计算机应用, 2021, 41(7): 1983-1988.
[3]	谷正川, 郭渊博, 方晨. 基于代理重加密的消息队列遥测传输协议端到端安全解决方案[J]. 计算机应用, 2021, 41(5): 1378-1385.
[4]	程亚歌, 贾志娟, 胡明生, 公备, 王利朋. 适用于区块链电子投票场景的门限签名方案[J]. 计算机应用, 2019, 39(9): 2629-2635.
[5]	王岩, 侯整风, 章雪琦, 黄梦洁. 基于中国剩余定理的动态门限签名方案[J]. 计算机应用, 2018, 38(4): 1041-1045.
[6]	周致成, 李立新, 李作辉. 基于区块链技术的高效跨域认证方案[J]. 计算机应用, 2018, 38(2): 316-320.
[7]	鲁金钿, 尧利利, 何旭东, 孟博. 改进的OpenID Connect协议及其安全性分析[J]. 计算机应用, 2017, 37(5): 1347-1352.
[8]	曾小飞, 卢建朱, 王洁. 传感器节点相互协作的广播认证[J]. 计算机应用, 2016, 36(8): 2219-2224.
[9]	李云, 陈庞森, 孙山林. 基于近场通信认证的无线局域网无线接入协议的安全性设计[J]. 计算机应用, 2016, 36(5): 1236-1245.
[10]	王会勇, 孙爽, 冯勇. 基于中国剩余定理的公钥加密方案同态性[J]. 计算机应用, 2015, 35(6): 1668-1672.
[11]	左黎明, 陈仁群, 郭红丽. 可证安全的基于身份的签密方案[J]. 计算机应用, 2015, 35(3): 712-716.
[12]	杜桂颖, 黄振杰. 高效的基于证书可验证加密签名方案[J]. 计算机应用, 2015, 35(2): 407-411.
[13]	王倩, 郑东, 任方. 基于编码的盲签名方案[J]. 计算机应用, 2015, 35(10): 2867-2871.
[14]	叶翔徐展胡翔刘丹. 低成本有源RFID双向认证加密方案[J]. 计算机应用, 2014, 34(2): 456-460.
[15]	冯婕蓝才会郏伯荣. 基于身份的强不可伪造代理重签名方案[J]. 计算机应用, 2014, 34(11): 3291-3294.

四素数RSA数字签名算法的研究与实现

Research and implementation of four-prime RSA digital signature algorithm

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics