ECC加密
一，实验目的通过使用JPBC库调用ECC椭圆曲线加解密算法，能够编写简单的实验代码进行正确的ECC加密和解密。二，实验要求
- 熟悉的ECC椭圆曲线加解密算法。2。了解如何使用Java简单实现ECC椭圆曲线加密算法。3。掌握三阶椭圆曲线加密算法的简单代码实验。4。熟悉的JPBC密码学库。三，开发环境 JDK1.8，Java相关开发环境（本实验以Windows平台为例）四，实验内容 需要约会相关的jpbc包【1-1】ECC椭圆曲线加密实验1，给定一个弦类型的参数，使用如下的函数进行系统初始化：
java“ public static Pairing initPairing（字符串参数）{系统。出来。println（“系统正在传送椭圆形曲线的相关参数……”））；；；； //读入参数配对对=PairingFactory。getPairing（参数）；系统。出来。println（“系统已经导入完成”）；返回配对；}公共静态串口initG_1（）。
配对配对）{系统出来.println（“系统正在产生椭圆曲线…”）； //读入参数变量G1 =对.getG1（）；系统。出来。println（“系统已经产生椭圆曲线”）；返回G1；}公共静态元素initG（插入G1）{系统。出来。println（“系统正在选择生成元点G……”
）； // RandomElement（）。getImmutable（）； //选择生成元点G元素G = G1。系统。出来。println（“系统已经挑选好生成元点G”）；返回G；}公共静态元素initP_t （分区G1）{系统。出来。println（“系统正在选择随机点P_t……”））））））；； //选择随机点P_t元素P_t = G1
。newRandomElement（）。getImmutable（）； 系统。出来。println（“系统已经选择好随机点P_t”）；返回P_t；} `
2，给定的字符串类型的密钥和待加密消息，使用如下的函数进行初始化密钥：
//生成公私钥对
public static void KeyGenerator(Element G,Field G_1) throws Exception {
//随机选择一个整数n_b，作为私钥
Random random = new Random();
BigInteger n_b = new BigInteger(160, 160,random);//大整数作为私钥1
//构造公钥P_b
Element P_b = G.duplicate().mul(n_b);
byte[] b = P_b.toCanonicalRepresentation();
System.out.println("\n");
//把公钥和私钥分别存储在publicKey.key和privateKey.key文件里
String path = new File("").getCanonicalPath();
out(path + "\\privateKey.key", n_b.toString());
out(path + "\\publicKey.key",
Base64.getEncoder().encodeToString(P_b.toCanonicalRepresentation())
+ ",,,,,," + Base64.getEncoder().encodeToString(G.toCanonicalRepresentation()));
System.out.println("你的私钥存放在：" + path + "\\privateKey.key");
System.out.println("你的公钥存放在：" + path + "\\publicKey.key");
}3、 使用如下的函数实现加密操作：
//加密算法
public static String encrypt(Element P_b, String data, int k, Element P_t, Element G){
try {
byte[] datasource=data.getBytes("utf8");
String CArray = "A";
//计算P_1
Element P_1 = G.duplicate().getImmutable().mul(k);
System.out.println("加密过程中计算出的P_1:"+ P_1);
//计算P_2
Element P_2 = P_b.duplicate().getImmutable().mul(k);
System.out.println("加密过程中计算出的P_2:"+ P_2);
//计算P_end
Element P_end = P_t.add(P_2);
System.out.println("加密过程中计算出的P_end:"+ P_end);
//计算密文C
String[] p_txy = P_t.toString().split(",");
BigInteger p_tx = new BigInteger(p_txy[0]);
BigInteger p_ty = new BigInteger(p_txy[1]);
for(int i=0;i<datasource.length;i++)
{
BigInteger M = new BigInteger(datasource[i]+"");
BigInteger C_mid = M.multiply(p_tx).add(p_ty);
CArray = CArray +","+C_mid.toString();
}
CArray = CArray + ",,"+
Base64.getEncoder().encodeToString(P_1.toCanonicalRepresentation())+",,"+
Base64.getEncoder().encodeToString(P_end.toCanonicalRepresentation());
return Base64.getEncoder().encodeToString(CArray.getBytes());
}
catch(Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return null;
}4、 给定String类型的密钥和待解密的密文，使用如下的函数进行解密：
public static String decrypt(BigInteger Privatekey, String data, Field G_1,Element G) {
try {
String ciphertext= new String(Base64.getDecoder().decode(data),"utf8");
//分解密文
String[] CS=ciphertext.split(",,");
String m = "";
//取出P_t+kP_b
Element P_end = G_1.newElementFromBytes(Base64.getDecoder().decode(CS[2]));
//取出P_1
Element P_1 = G_1.newElementFromBytes(Base64.getDecoder().decode(CS[1]));
//计算P_t
Element P_t = P_end.getImmutable().sub(P_1.getImmutable().mul(Privatekey));
System.out.println("解密过程中计算出的P_t:"+ P_t);
//计算明文M
String[] p_txy = P_t.toString().split(",");
BigInteger p_tx = new BigInteger(p_txy[0]);
BigInteger p_ty = new BigInteger(p_txy[1]);
//取出密文c
String[] Plaintext = CS[0].split(",");
for(int i=1;i<Plaintext.length;i++){
BigInteger C = new BigInteger(Plaintext[i]);
BigInteger M_mid = C.subtract(p_ty).divide(p_tx);
m = m+new String(M_mid.toByteArray(),"GBK");;
}
return m;
}
catch(Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return null;
}全部代码
java导入它。南澳大学。直径。气。jpbc 。* ; 导入它。南澳大学。直径。气。af 。jpbc 。配对。PairingFactory ; 导入java 。io 。* ; 导入java 。数学。BigInteger ; 导入java 。实用程序。* ; 上市
class ECC {
public static Pairing initPairing(String parameter) {
System.out.println(“系统正在导入椭圆曲线的相关参数……”);
//读入参数
Pairing pairing = PairingFactory.getPairing(parameter);
System.out.println(“系统已经导入完毕”);
return pairing;
}
public static Field initG_1(Pairing pairing) {
System.out.println(“系统正在产生椭圆曲线……”);
//读入参数
Field G1 = pairing.getG1();
System.out.println(“系统已经产生椭圆曲线”);
return G1;
}
public static Element initG(Field G1) {
System.out.println(“系统正在挑选生成元点G……”);
//挑选生成元点G
Element G = G1.newRandomElement().getImmutable();
System.out.println(“系统已经挑选好生成元点G”);
return G;
}public static Element initP_t(Field G1) {
System.out.println("系统正在挑选随机点P_t……");
//挑选随机点P_t
Element P_t = G1.newRandomElement().getImmutable();
System.out.println("系统已经挑选好随机点P_t");
return P_t;
}
//生成公私钥对
public static void KeyGenerator(Element G,Field G_1) throws Exception {
//随机选择一个整数n_b，作为私钥
Random random = new Random();
的BigInteger N_B = 新 的BigInteger （160 ， 160 ，随机）; //大整数作为私钥1 //构造公钥P_B 元P_B = g ^ 。复制（）。mul （ n_b ）; 字节[ ] b = P_b 。toCanonicalRepresentation （）; 系统。出来。println （“ \ n” ）;
//把公钥和私钥分别存储在publicKey.key和privateKey.key文件里
String path = new File("").getCanonicalPath();
out(path + "\\privateKey.key", n_b.toString());
out(path + "\\publicKey.key",
Base64.getEncoder().encodeToString(P_b.toCanonicalRepresentation()) + ",,,,,," +
Base64.getEncoder().encodeToString(G.toCanonicalRepresentation()));
System.out.println("你的私钥存放在：" + path + "\\privateKey.key");
System.out.println("你的公钥存放在：" + path + "\\publicKey.key");
}
//加密算法
public static String encrypt(Element P_b, String data, BigInteger k, Element P_t, Element G){
try {
byte[] datasource=data.getBytes("utf8");
String CArray = "A";
//计算P_1
Element P_1 = G.duplicate().getImmutable().mul(k);
系统。出来。println （“加密过程中计算出的P_1：” + P_1 ）；//计算P_2 元素P_2 = P_b 。复制（）。getImmutable （）。多（ k ）; 系统。出来。println （“加密过程中计算出的P_2：” + P_2 ）；//计算P_end 元素P_end = P_t 。添加（P_2 ）;
系统。出来。println （“加密过程中计算出的P_end：” + P_end ）；//计算密文C String [ ] p_txy = P_t 。toString （）。split （“，” ）; BigInteger p_tx =新的BigInteger （ p_txy [ 0 ] ）； BigInteger p_ty =新的BigInteger （ p_txy
[1]);
for(int i=0;i<datasource.length;i++)
{
BigInteger M = new BigInteger(datasource[i]+"");
BigInteger C_mid = M.multiply(p_tx).add(p_ty);
CArray = CArray +","+C_mid.toString();
}
CArray = CArray + “,”+
Base64.getEncoder().encodeToString(P_1.toCanonicalRepresentation())+","+
Base64.getEncoder().encodeToString(P_end.toCanonicalRepresentation()); 返回Base64 。getEncoder （）。encodeToString （ CARRAY 。的getBytes （））; } catch （例外ex ）{ ex 。printStackTrace （）; }返回空值; }公共静态字符串解密（ BigInteger专用密钥，字符串数据，字段G_1 ，元素G ）{试试{
String ciphertext= new String(Base64.getDecoder().decode(data),"utf8");
//分解密文
String[] CS=ciphertext.split(",,");
String m = "";
//取出P_t+kP_b
Element P_end = G_1.newElementFromBytes(Base64.getDecoder().decode(CS[2]));
//取出P_1
Element P_1 = G_1.newElementFromBytes(Base64.getDecoder().decode(CS[1]));
//计算P_t
Element P_t = P_end.getImmutable().sub(P_1.getImmutable().mul(Privatekey));
System.out.println("解密过程中计算出的P_t:"+ P_t);
//计算明文M
String[] p_txy = P_t.toString().split(",");
BigInteger p_tx = new BigInteger(p_txy[0]);
BigInteger p_ty = new BigInteger(p_txy[1]);
//取出密文c
String[] Plaintext = CS[0].split(",");
for(int i=1;i<Plaintext.length;i++){
BigInteger C = new BigInteger(Plaintext[i]);
的BigInteger M_mid = Ç 。减去（ p_ty ）。除（ p_tx ）;
米=米+新 字符串（ M_mid 。toByteArray （），“GBK” ）; ; } return m ; } catch （例外ex ）{ ex 。printStackTrace （）; }回空
; } //封装输出流public static void out （ String path ， String val ）{试试{ val = Base64 。getEncoder （）。encodeToString （ VAL 。的getBytes （“UTF8” ）） ; FileWriter fw =新的FileWriter （路径）； BufferedWriter bw =新的BufferedWriter （ fw ）; PrintWriter输出=新的PrintWriter（bw）；出局。println（val）；出局。冲洗（）；出局。关闭（）；} catch（例外ex）{ex。printStackTrace（）；}} //从文件中读公钥public staticElementreadPk（字符串路径，分段G_1）{元素sk = null; 尝试{文件f =新文件（路径）；FileReader fr =新的FileReader（f）； BufferedReader br =新的BufferedReader（fr）；字符串line = null; StringBuffer sb = new StringBuffer（）; =空）{字节[] b = Base64的。getDecoder（）。解码（行）;而（（（（线= BR。的readLine（））！！！分割（“ ，，，，）；字节[] a =Base64。getDecoder（）。decode（键[0]）； System.out.println（ “ \ n”）； if（key.length == 2）{sk = G_1.newElementFromBytes（a）；}其他{ 引发新异常（“文件错误”）； } }br。关闭（）; 返回sk; } catch（例外ex）{ex。printStackTrace（）；} return sk; } //从文件中读取私钥公共静态BigInteger readSk（字符串路径，字符串G_1）{BigInteger sk = null; 尝试{文件f =新文件（路径）; FileReader fr =新的FileReader（f）； BufferedReader br =新的BufferedReader（fr）；字符串line = null; StringBuffer sb = new StringBuffer（）; 解码（行）; while（（line = br.readLine（））！= null）{字节[] b =Base64。getDecoder（）。String []键=新的String（b）。split（“ ,） ; if（键。长度== 1）{sk =新BigInteger（键[0]）；}其他{引发新异常（“文件错误”））；}} br。关闭（）；返回sk; } catch（例外ex）{ex。printStackTrace（）；} return sk; } public static void main（String [] args）{试试{BigInteger k = new
BigInteger（10，新的Random（））； //执行系统初始化配对配对= initPairing（“ C：\用户\ 89763 \桌面\ a.properties”）；； G_1 = initG_1（配对）；元素G = initG（G_1）；元素P_t = initP_t（G_1）； //构造公私钥KeyGenerator（G，G_1）；扫描器SC =新扫描仪（系统。在）；字符串str =“”；打印（“ \ n” +“请输入公钥地址按回车结束：”）；sc。useDelimiter（“ \ n”）；系统。出来。如果（SC。hasNext（））{STR =SC。next（）；} //获取公钥元公钥= readPk（STR。子串（0，STR。长度（）-1），G_1）；打印（“ \ n” +“请输入需要加密的文字按回车结束：” ）；如果（SC。hasNext（））{STR = SC。下一个（）
; } //加密明文串c =加密（公钥，STR，ķ，P_T，G ^）； println（“ \ n” +“加密结果：” + c +“ \ n”）；系统。出来。输入私钥地址按回车可对密文数据进行解密：”；如果（SC。hasNext（））{str = sc.next（）；系统。} //获得私钥BigInteger privateKey = readSk（str.substring （0，str.length（）-1），G_1）； //解密密文字串m =解密（privateKey，c，G_1，G）； System.out.println（“ \ n” +“解密明文：” + m +“ \ n”）； sc.close（）；} catch（ex ex）{ex.printStackTrace（）；}}} 注：相关jpbc导入方法！[在这里插入图片描述（， size_16，color_FFFFFF，t_70）！[在这里插入图片描述（ t_70）相关JPBC文件已上传，自行解压，其中
的java的配对的配对= initPairing（“ C：\用户\ 89763个\桌面\ a.properties”）； `中为您保存a.properties的文件位置
本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。
