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1. JPBC简介

Java Pairing-Based Cryptography Library
对PBC库(C语言)的Java封装
常用于基于配对的密码学算法仿真(身份基加密、属性基加密等)

2. JPBC环境

JPBC: http://gas.dia.unisa.it/projects/jpbc/download.html
JDK: https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk14-downloads.html
IntelliJ IDEA: https://www.jetbrains.com/idea/download/#section=windows

Eclipse: https://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/technology/epp/downloads/release/2020-06/R/eclipse-java-2020-06-R-win32-x86_64.zip

3. JPBC使用

3.1 基本使用

创建项目，添加jar包依赖
引用库 (import，部分IDE支持自动导入)
生成Ppairing实例(从文件导入或者自选参数生成)
验证双线性 e(ga,gb)=e(g,g)abe(g^a,g^b) = e(g,g)^{ab}e(ga,gb)=e(g,g)ab

测试代码

    // 一、基于特定椭圆曲线类型生成Pairing实例// 1.从文件导入椭圆曲线参数Pairing bp = PairingFactory.getPairing("a.properties");// 2.自定义曲线参数// int rBits = 160;// int qBits = 512;// TypeACurveGenerator pg = new TypeACurveGenerator(rBits, qBits);// PairingParameters pp = pg.generate();// Pairing bp = PairingFactory.getPairing(pp);// 二、选择群上的元素Field G1 = bp.getG1();Field Zr = bp.getZr();Element g = G1.newRandomElement().getImmutable();Element a = Zr.newRandomElement().getImmutable();Element b = Zr.newRandomElement().getImmutable();// 三、计算等式左半部分Element ga = g.powZn(a);Element gb = g.powZn(b);Element egg_ab = bp.pairing(ga,gb);// 四、计算等式右半部分Element egg = bp.pairing(g,g).getImmutable();Element ab = a.mul(b);Element egg_ab_p = egg.powZn(ab);if (egg_ab.isEqual(egg_ab_p)) {System.out.println("yes");}else {System.out.println("No");}

3.2 避坑指南（重要）

getImmutable() 和 duplicate()

典型错误示例

    Pairing pairing = PairingFactory.getPairing("a.properties");Element g = pairing.getG1().newRandomElement();Element a = pairing.getZr().newRandomElement();System.out.println("g: " + g);Element ga = g.powZn(a); //the value "g" will also be changed to gaSystem.out.println("g: " + g);System.out.println("ga: " + ga);

避免方法

定义g的时候使用 getImmutable() 方法

    Element g = pairing.getG1().newRandomElement().getImmutable();

或者使用g的时候使用 duplicate() 方法

    Element ga = g.duplicate().powZn(a);

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