基于圆锥曲线的XML数字签名应用研究

为实现高校教务管理系统中对学生成绩的数字签名,将基于环Zn上的圆锥曲线ElGamal型数字签名方案应用于XML数字签名领域,设计和实现了一个学生成绩XML数字签名系统。介绍了系统的数据流程、功能模块、关键算法以及新的XML签名文档结构,并对系统的安全性和运行效率等性能进行了分析和对比。实验结果表明,该系统达到了预期的功能,安全性和效率得到了进一步提高,圆锥曲线密码体制能够

21 0 2年 5月

计算机工程与设计C OM P UTE E R NGI NEERI NG AND DES GN I

M a 0 2 v2 1

第3卷 3

第 5期

Vo . 3 No 5 13 .

基于圆锥曲线的 X ML数字签名应用研究白晨希，宋亚林，申石磊(南大学计算中心，河南开封 4 5 0 )河 7 0 4摘要：为实现高校教务管理系统中对学生成绩的数字签名，将基于环乙上的圆锥曲线 EGa l数字签名方案应用于 1 ma型

XML数字签名领域，设计和实现了一个学生成绩 X ML数字签名系统。介绍了系统的数据流程、功能模块、关键算法以及新的 X ML签名文档结构，并对系统的安全性和运行效率等性能进行了分析和对比。实验结果表明，该系统达到了预期的功能，安全性和效率得到了进一步提高，圆锥曲线密码体制能够应用于 X ML数字签名领域。关键词：圆锥曲线密码体制；数字签名；应用系统；系统设计；系统实现

中图法分类号：TP 0 .文献标识号：A文章编号：10~0 4 (0 2 51 3—4 397 0 07 2 2 1 )0—7 80

Ap l d r s a c fXM L d g t l i n t r a e n c n c c r e c y t s s e pi e e rh o e i ia g a u eb s d o o i u v r p o y t m sB e - i ONG -i AICh n x,S Yal n,S HEN h-e S i i l( o u i Ce tr C mp t g n e,He a ie st,Kafn 7 0 4 n n n Unv ri y i g 4 5 0,Chn ) e i a

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e p r n a rs l h w h tt p l ain sse h sahee h x et u ci ai .S se’ eui do eaige ie c x ei t l eut so t a h a pi t ytm a c v dt ep ce fn t n t me s e c o i e d o l y y tm Ssc r ya p rt f c ny t n n i aei rv u te.C nccr ecy tsse i sdi h L dgtl in t ed ma￣ r mp o e frh r o i u v r poy tm ue t XM ii g au o i d s n e as r Ke yw:cncc recy ts se;dgtl in tr;a pi t ns se o i uv rp y tm o ii g aue p lai ytm;sse d s n y tm lme tt n as c o y tm ei;s se i e nai g mp o

O引言圆锥曲线密码体制 C C (oi crec poyt _具 C cn uv r tsse 1 c y m)有计算简单、编码和解码容易实现、运算速度快等优点。一些学者的研究表明，在二者的阶相同的情况下，圆锥曲线群

进行数字签名的问题，能够保证学生成绩信息的有效性、真实性和完整性。通过与椭圆曲线密码体制 E C (lpi cre C eit uv l cc poyt _进行比较，验证了圆锥曲线密码体制的优点， r tsse 8 y m)]

及其在 X ML数字签名领域的应用效果。

上的离散对数是一个不比椭圆曲线离散对数容

易的困难问题 _。圆锥曲线密码体制正在成为密码学中一个重要的研究 2]课题，目前已经取得了一系列的研究成果 _] 3。而将圆锥曲。

1系统设计11系统数据流程 .

系统的主要功能是实现对学生成绩 X ML文档的数字签

线密码体制应用到 X ML数字签名领域，既能有效利用圆锥曲线密码体制的优点，又能充分体现 X ML安全技术的优势，因此具有广阔的应用前景。

名，签名结果仍为 X ML文档形式，并由服务器对签名文档进行验证，以保证学生成绩信息的真实性和完整性。学生成绩X ML数字签名系统的数据流程如图 1所示。 在本系统中，教师登录成绩管理系统的客户端，按教学班录入学生成绩信息，生成原始的 X ML文档，计算 X ML文档的摘要，再使用圆锥曲线加密算法生成的私钥对摘要进行加

本文在研究圆锥曲线密码体制的基础上，设计并实现了一

个基于圆锥曲线密码体制的 X ML数字签名系统，用来解

决目前在高校中广泛使用的教务管理系统中无法对学生成绩

收稿日期：2 1 -53;修订日期：2 1—81 0 10—0 0 10—5基金项目：国家自然科学基金项目 (1 0 0 6 6040)

作者简介：白晨希 (9 0 ) 1 8一，女 (回族),河南开封人，硕士，讲师，研究方向为计算机网络；宋亚林 (9 7 )男，河南开封人，硕士， 17一，讲师，研究方向为计算机网络；申石磊 (9 3一，男，河南郑州人，教授，研究方向为计算机网络。 15 )E ma:b i e x@ h n . d . n - i ac n i e u e u c l h