java实现ecc加密

Java实现ECC加密

1. 引言

在现代密码学中，椭圆曲线密码学（Elliptic Curve Cryptography，ECC）是一种非常重要且广泛应用的公钥加密算法。相比于传统的RSA算法，ECC在相同的安全强度下使用更短的密钥长度，提供更高的计算效率。本文将介绍如何使用Java实现ECC加密算法，并提供相应的代码示例。

2. ECC基本原理

ECC的基本原理是利用椭圆曲线上的点进行加密和解密操作。一般情况下，ECC使用素数域上的椭圆曲线进行加密运算。

椭圆曲线上的点可以表示为P(x, y)，其中x和y满足曲线方程。加法运算、标量乘法和点的倍乘等操作是ECC算法的核心。

具体来说，ECC加密算法包括以下步骤：

• 选择适当的椭圆曲线和基点。
• 选择一个私钥作为加密密钥，计算该私钥对应的公钥。
• 使用公钥对明文进行加密，得到密文。
• 使用私钥对密文进行解密，得到明文。

3. Java实现ECC加密

3.1 使用Bouncy Castle库

在Java中，我们可以使用Bouncy Castle库来实现ECC加密算法。该库提供了丰富的密码学功能和算法实现，包括ECC。我们可以通过以下步骤来使用Bouncy Castle库实现ECC加密：

1. 首先，我们需要导入Bouncy Castle库的相关依赖。可以通过Maven或手动下载jar包的方式引入。

2. 接下来，我们需要生成椭圆曲线上的基点和私钥。下面的代码示例展示了如何生成基点和私钥：

import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECKeyGenerationParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
import org.bouncycastle.math.ec.FixedPointCombMultiplier;
import org.bouncycastle.util.BigIntegers;

import java.math.BigInteger;
import java.security.SecureRandom;

public class ECCKeyGenerator {

    private static final BigInteger CURVE_ORDER = new BigInteger("FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEBAAEDCE6AF48A03BBFD25E8CD0364141", 16);

    public static ECKeyPair generateKeyPair() {
        ECKeyPairGenerator generator = new ECKeyPairGenerator();
        ECKeyGenerationParameters keyGenParams = new ECKeyGenerationParameters(CURVE, new SecureRandom());
        generator.init(keyGenParams);
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();

        ECPrivateKeyParameters privateKeyParams = (ECPrivateKeyParameters) keyPair.getPrivate();
        ECPublicKeyParameters publicKeyParams = (ECPublicKeyParameters) keyPair.getPublic();

        BigInteger privateKey = privateKeyParams.getD();
        ECPoint publicKey = publicKeyParams.getQ();

        return new ECKeyPair(privateKey, publicKey);
    }

    public static class ECKeyPair {
        private BigInteger privateKey;
        private ECPoint publicKey;

        public ECKeyPair(BigInteger privateKey, ECPoint publicKey) {
            this.privateKey = privateKey;
            this.publicKey = publicKey;
        }

        public BigInteger getPrivateKey() {
            return privateKey;
        }

        public ECPoint getPublicKey() {
            return publicKey;
        }
    }
}

3. 接下来，我们可以使用生成的公钥对明文进行加密。下面的代码示例展示了如何使用公钥进行加密：

import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
import org.bouncycastle.crypto.InvalidCipherTextException;
import org.bouncycastle.crypto.ec.ECElGamalEncryptor;
import org.bouncycastle.crypto.engines.ECIESEngine;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithRandom;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;

import java.math.BigInteger;

public class ECCEncryptor {

    public static byte[] encrypt(byte[] plaintext, ECPoint publicKey) throws InvalidCipherTextException {
        ECIESEngine engine = new ECIESEngine(new ECElGamalEncryptor(), null, null);