ECC.rar_ECC Algorithm C++_ecc_regular8is

/*　 ----正在生成椭圆曲线参数---- a=15 b=0 q=79 ----椭圆曲线参数生成完成---- ****正在生成基点和其阶**** G.x=47 G.y=13 n=5 ****基点和其阶生成完成**** ----正在生成密钥对--- d=3 Q.x=43 Q.y=58 ----密钥对生成完成--- 本程序实现椭圆曲线的签名认证和加密解密 ------------------------------------------------------------------------ 椭圆曲线的参数如下(以十进制显示): 有限域 P 是: 1461501637330902918203684832716283019655932542929 曲线参数 A 是: 5010998137597857324482644726529916424714585 曲线参数 B 是: 1391074318475376408459666168311750783430782 曲线G点X坐标是: 1849774946964655828063549341304231538196971 曲线G点Y坐标是: 106085596239133023520814327459780822844835115629 G点阶是: 1461501637330902918203685121540024994978925914423 n is prime 私钥 sk 是: 3 公钥X坐标是: 422565412993265696736677168788599453568957208023 公钥Y坐标是: 475471833959164653433082276654473277996663194952 h1 9485368595 杭州电子科技大学 ux=983956313527861341041021882601806194699538727560 uy=1267063982440832922234697620521284072829508878899 s=35484935791730502498080488720604609264980372306 h2 9485368595 Authentication OK Press any key to continue Let E be the curve y2 = x3 + 10 x + 5 over the field GF (13). Then the points on E are {O, (1,4), (1,9), (3,6), (3,7), (8,5), (8,8), (10,0), (11,4), (11,9)} (3,6) is a generator. */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <iostream.h> #include "tommath.h" #include <time.h> #define BIT_LEN 800 #define KEY_LONG 128 //私钥比特长 #define P_LONG 200 //有限域P比特长 #define EN_LONG 40 //一次取明文字节数(x,20)(y,20) #define Max 0xfff //得到lon比特长素数 int GetPrime(mp_int *m,int lon); //得到B和G点X坐标G点Y坐标 void Get_B_X_Y(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *b, mp_int *a, mp_int *p); //点乘 //void Ecc_points_mul(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *d,mp_int *a,mp_int *p); //点加 int Two_points_add(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *x2,mp_int *y2,mp_int *x3,mp_int *y3,mp_int *a,mp_int *p); //ECC加密 void Ecc_encipher(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *a,mp_int *p); //ECC解密 void Ecc_decipher(mp_int *k, mp_int *a,mp_int *p); //生成密钥对 void SetKey(mp_int*QX,mp_int*QY,mp_int*GX,mp_int*GY,mp_int*sk,mp_int*n,mp_int*A,mp_int*B,mp_int*P); //检验密钥 bool CheckKey(mp_int*QX,mp_int*QY,mp_int*sk,mp_int*n,mp_int*A,mp_int*B,mp_int*P); int myrng(unsigned char *dst, int len, void *dat) { int x; for (x = 0; x < len; x++) dst[x] = rand() & 0xFF; return len; } char temp[800]; char *Check(mp_int *mp) { mp_toradix(mp,temp,16); return temp; } void Ecc_points_mul(mp_int *qx,mp_int *qy, mp_int *px, mp_int *py,mp_int *d,mp_int *a,mp_int *p) { mp_int X, Y; unsigned int i; char Bt_array[800]; mp_toradix(d,Bt_array,2); mp_zero(qx); mp_zero(qy); mp_init(&X);mp_init(&Y); for(i=0;i<strlen(Bt_array);i++) { // printf("here i=%d\n",i); Two_points_add(qx,qy,qx,qy,&X,&Y,a,p); mp_copy(&X, qx); mp_copy(&Y, qy); if(Bt_array[i]=='1') { Two_points_add(qx,qy,px,py,&X,&Y,a,p); mp_copy(&X, qx); mp_copy(&Y, qy); } } mp_clear(&X); mp_clear(&Y); } bool Testy(mp_int *temp2, mp_int *y1,mp_int *p) { int ret; mp_is_square(temp2,&ret); if(ret) { mp_sqrt(temp2,y1); return true; } mp_add(temp2,p,temp2); mp_is_square(temp2,&ret); if(ret) { mp_sqrt(temp2,y1); return true; } mp_add(temp2,p,temp2); mp_is_square(temp2,&ret); if(ret) { mp_sqrt(temp2,y1); return true; } //printf("ret=%d\n",ret); return false; } //选择基点，并计算其阶 void BasePoint(mp_int *x1,mp_int *y1,mp_int *a, mp_int *b, mp_int *p, mp_int *n) { mp_int temp1; mp_int temp2; mp_int temp3; mp_int two; mp_int four; mp_int quotient; mp_int pm1; mp_int intMax; mp_int x2,y2,x3,y3; mp_init(&temp1);mp_init(&temp2);mp_init(&temp3); mp_init(&quotient);mp_init(&pm1);mp_init(&intMax); mp_init(&x2);mp_init(&y2);mp_init(&x3);mp_init(&y3); mp_copy(p,&intMax); mp_add(&intMax,p,&intMax); mp_init_set(&two,2); mp_init_set(&four,4); mp_sub_d(p,1,&pm1); while (mp_cmp(x1,&pm1)==-1) { //mp_toradix(x1,temp,10); //printf("here x1=%s\n",temp); mp_expt_d(x1, 3, &temp1); mp_mul(a, x1, &temp2); mp_add(&temp1, &temp2, &temp3); mp_add(&temp3, b, &temp1); mp_mod(&temp1,p,&temp2); if (mp_cmp_d(&temp2,0)==0) { mp_zero(y1); } else { /* d = a**b (mod c) */ //int mp_exptmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d); /* a/b => cb + d == a */ //int mp_div(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d); mp_div(&pm1,&two,&quotient,&temp3); mp_exptmod(&temp2,&quotient,p,&temp1); if (mp_cmp_d(&temp1,1)==0) { //A^{(p-1)/2}=1 /* c = a mod b, 0 <= c < b */ //int mp_mod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c); mp_mod(p,&four,&temp1); if (mp_cmp_d(&temp1,3)==0) { // p = 4k + 3 for some positive integer k // output z := g^{k + 1} mod p. mp_add_d(p,1,&temp1); mp_div(&temp1,&four,&quotient,&temp3); mp_exptmod(&temp2,&quotient,p,y1); } else { if(!Testy(&temp2,y1,p)) { mp_add_d(x1,1,x1); continue; } } } else { if(!Testy(&temp2,y1,p)) { mp_add_d(x1,1,x1); continue; } } } mp_init_set(n,1); /* copy a to b */ //int mp_copy(mp_int *a, mp_int *b); mp_copy(x1,&x2); mp_copy(y1,&y2); int result; mp_int tempx;mp_init(&tempx); mp_int tempy;mp_init(&tempy); mp_expt_d(x1,3,&tempx); mp_mod(&tempx,p,&tempx); /* d = a * b (mod c) */ //int mp_mulmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d); mp_mulmod(x1,a,p,&tempy); mp_addmod(&tempx,&tempy,p,&tempx); mp_addmod(&tempx,b,p,&tempx); mp_expt_d(y1,2,&tempy); mp_mod(&tempy,p,&tempy); if (mp_cmp(&tempx,&tempy)) { printf("here2 bad\n\n"); return; } //printf("here good\n\n"); //return; while(1) { /* mp_toradix(x1,temp,10); printf("here2 x1=%s\n",temp); mp_toradix(y1,temp,10); printf("here2 y1=%s\n",temp); */ Two_points_add(x1,y1,&x2,&y2,&x3,&y3,a,p); mp_copy(&x3,&x2); mp_copy(&y3,&y2); mp_add_d(n,1,n); if (mp_cmp(n,&intMax)==1) { mp_add_d(x1,1,x1); break; } if (mp_cmp_d(&x2,0)==0 && mp_cmp_d(&y2,0)==0) { /* Sets result to 1 if probably prime, 0 otherwise */ // int mp_prime_is_prime(mp_int *a, int t, int *result); mp_prime_is_prime(n,10,&result); if (result==1)return; else { //mp_add_d(x1,1,x1); //break; mp_zero(n); return; } } } } } //生成密钥对 void SetKey(mp_int*QX,mp_int*QY,mp_int*GX,mp_int*GY,mp_int*sk,mp_int*n,mp_int*A, mp_int*B,mp_int*P) { bool r=false; char temp[800]; mp_int nm1;mp_init(&nm1); mp_sub_d(n,1,&nm1); strcpy(temp,"3"); mp_read_radix(sk,temp,10); while (mp_cmp(sk,&nm1)==-1) { Ecc_points_mul(QX,QY,GX,GY,sk,A,P);//Q=sk*G //printf("QX=%s\n",Check(QX)); r=CheckKey(QX,QY,sk,n,A,B,P); if (r) { return; } else mp_add_d(sk,1,sk); } mp_set(sk,0); } //检验密钥 bool CheckKey(mp_int*QX,mp_int*QY,mp_int*sk,mp_int*n,mp_int*A,mp_int*B,mp_int*P) { if (mp_cmp_d(QX,0)==0 && mp_cmp_d(QY,0)==0) //Q=O { return false; } if (mp_cmp_d(QX,0)==-1 || mp_cmp(QX,P)>=0) //QX<0||QX>=q { return false; } if (mp_cmp_d(QY,0)==-1 || mp_cmp(QY,P)>=0) //QY<0||QY>=q { return false; } mp_int tempx;mp_init(&tempx); mp_int tempy;mp_init(&tempy); mp_expt_d(QX,3,&tempx); mp_mod(&tempx,P,&tempx); /* d = a * b (