ＥＣＣ密碼體制結合圖像隱藏技術在商務文檔中的應用

ＥＣＣ密碼體制結合圖像隱藏技術在商務文檔中的應用[摘要]將橢圓曲線密碼體制與圖像隱藏技術相結合，給出了商務文檔在平安傳輸中基于Menezes-Vanstone密碼體制的系統(tǒng)模型，實現(xiàn)了隱蔽性與平安性的結合，大大提高了電子商務文件網(wǎng)上傳輸?shù)钠桨残?[關鍵詞]橢圓曲線密碼體制圖像隱藏Menezes-Vanstone密碼體制解決文檔在網(wǎng)絡上的平安傳輸問題，最常用的辦法是傳送文檔的密文，因為密文是人們難以看懂的，所以在很大程度上認為是保密的和可以信賴的，但是密文文件往往又是入侵者的攻擊對象.由此我們提出將商務文檔加密后再進行信息隱藏處理，也就是將密文隱藏在不容易引起疑心的或具有偽裝性的其他載體中，之后在網(wǎng)上傳輸該載體，這樣就大大提高了電子商務文件網(wǎng)上傳輸?shù)钠桨残?

一、橢圓曲線密碼系統(tǒng)

1.橢圓曲線密碼體制

橢圓曲線密碼體制，即基于橢圓曲線離散對數(shù)問題的各種公鑰密碼體制.最早由Miller和Koblitz【1】于1985年分別獨立地提出.它是利用有限域上橢圓曲線的有限點群代替基于離散對數(shù)問題密碼體制中的有限循環(huán)群所得到的一類密碼體制.對于橢圓曲線密碼系統(tǒng)的平安性，其數(shù)學根底是計算橢圓曲線離散對數(shù)問題的難解性[1，2].一般來說，ECC沒有亞指數(shù)攻擊，所以它的密鑰長度大大地減少，256bit的ECC密碼體制成為目前已知公鑰密碼體制中每位提供加密強度最高的一種體制.

2.橢圓曲線的定義

所謂橢圓曲線指的是由韋爾斯特拉斯(Weierstrass)方程:

所確定的平面曲線,其中系數(shù)定義在某個域上，可以是有理數(shù)域、實數(shù)域、復數(shù)域，還可以是有限域GF(pr).橢圓曲線密碼體制中用到的橢圓曲線都定義在有限域上的.

橢圓曲線上所有的點外加一個無窮遠點構成的匯合連同其上定義的加法運算構成一個Abel群.在等式:中，已知和點求點比擬容易，反之已知點和點求卻是相當困難，這個問題稱為橢圓曲線上點群的離散對數(shù)問題.橢圓曲線密碼體制正是利用這個困難問題設計而來.

3.Menezes-Vanstone密碼體制

公鑰密碼體制搬到橢圓曲線上來一般都需要建立一個消息空間到橢圓曲線群的可逆嵌入映射，將信息進行編碼.，Menezes和S.Vanstone【7】于1993年提出了一種不需要EC編碼的密碼計劃.

設消息為:是橢圓曲線上的一個階點，關于的DLP問題是困難。

用戶選取各自的密鑰;

用戶計算,將公開，用戶計算,將公開；那么用戶的密鑰對分別是:.

加密過程：

(1)獲取的公鑰，計算;

(2)計算,且向發(fā)送消息.

解密過程：

(1)計算

(2)計算,得到消息.

這一計劃對任意都可以編碼.

注意：如果,那么重新選取公鑰，但這種情況發(fā)生的概率很小，這一辦法的膨脹率約是2.

二、系統(tǒng)框架

發(fā)送方：利用ECC加密算法用的公鑰對商務文檔加密后生成密文文件，再利用隱藏技術將密文文件和自己的公鑰兩樣東西隱藏到BMP圖像文件中，在網(wǎng)上傳輸?shù)氖且粋€隱藏有密文文件的BMP圖像文件.

接收方：從網(wǎng)上接收的是隱藏有密文文件的一張BMP圖像，利用隱藏提取技術從這樣的文件中提取出密文文件和的公鑰，再利用ECC解密算法利用自己的私鑰和的公鑰將密文文件解密，復原出商務文檔的原文.

我們以24位BMP圖像作為隱藏密文的載體，要把密文信息存儲到位圖陣列信息中，可以使用每個字節(jié)的最不重要的位來隱藏密文信息，這樣可以保證對BMP圖像的外部特征改變不大，人們在瀏覽圖像時感覺不到。系統(tǒng)框架如圖1所示.

圖1系統(tǒng)框架

三、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1.系統(tǒng)的總體設計如圖2、圖3所示

圖2發(fā)送方模塊

圖3接收方模塊

2.橢圓曲線密碼體制局部設計

〔1)橢圓曲線方程的系數(shù)及素數(shù)域的選擇，即選擇素數(shù).由這三個參數(shù)可以確定一個橢圓曲線。根據(jù)NIST推薦，我們選?。?/p>

=-3，

b=0x65320629E59C80E7OFA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1，

p=2192-264-1，

h=1，

n=0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831，

p為此橢圓曲線的基點,

px=0x188da80eb03090f67cbf20eb43a18800f4ff0afd82ff1012,

py=0x7192b95ffc8da78631011ed6b24cdd573f977a11e794811.

注：選擇a=-3是因為當使用雅可比坐標時它能使倍點計算的算法速度更快.

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