22、新型密码学技术与Koblitz曲线标量乘法优化

新型密码学技术与Koblitz曲线标量乘法优化

在当今数字化时代，密码学技术对于保障信息安全起着至关重要的作用。本文将深入探讨EdDSA签名算法以及Koblitz曲线标量乘法的相关技术，旨在为读者揭示这些技术的原理、优势以及实现细节。

EdDSA签名算法

EdDSA签名算法在云计算环境中展现出了独特的优势。它与Schnorr算法有相似之处，但又与ECDSA有所不同。EdDSA通过多样化哈希输入，增强了对哈希碰撞的抵抗能力，同时避免了求逆运算，简化并加速了实现过程。

与Schnorr算法相比，EdDSA使用双倍大小的哈希函数，进一步降低了哈希函数出现问题的风险；它要求使用Edwards曲线，再次简化并加速了实现；还将公钥作为哈希函数的额外输入，减轻了针对多个密钥的攻击担忧。此外，EdDSA避免了一种次要的压缩机制，因为该机制是公开的，无法提高安全性，而跳过它对于EdDSA的快速批量验证至关重要。最后，EdDSA通过将每条消息与长期秘密一起哈希来生成每条消息的秘密随机数，而不是为每条消息要求新的随机性。

NaCl对 crypto_sign 的实现使用了查找表，但避免了秘密索引。每次从表中查找时都会加载所有表项，并使用算术运算来获取正确的值。NaCl的签名验证使用有符号滑动窗口标量乘法，其时间取决于标量，但这不会造成安全问题，也不违反NaCl对秘密分支的禁止，因为标量不是秘密的。总体而言，这些密码学选择都相当保守，在大型量子计算机出现之前，预计不会被破解，在此之前，会扩展NaCl以支持后量子密码学。

Koblitz曲线标量乘法

自1985年引入以来，椭圆曲线密码学（ECC）已成为最重要且高效的