SM9学习笔记与图解——第1章 整体结构
1. 整体架构
整体架构分三层（如图1）：
l 接口层：提供对外接口以完成SM9功能。主要分为：
n 系统接口：主要完成KGC参与的工作。
n 功能接口：主要完成KGC不参与的工作。
l SM9功能层：提供SM9的功能模块。主要分成：
n 主密钥生成：KGC公私钥的生成。
n 用户密钥生成：生成用户私钥，用户公钥任意设定。
n 加密和解密。
n 签名和验签。
n 密钥协商。
l 底层模块：为完成SM9功能所需的各种模块。
n 核心模块：大整数运算、椭圆曲线运算和配对运算是其中最重要也是最核心的模块，将是本次开发的难点和重点。特别是配对模块，是SM9的特色。
n 密钥导出函数KDF、H1、H2、SM3为密码辅助函数。
n 随机数生成器PRN。
图1 整体架构
A.1. 系统基本功能
A.1.1 主密钥生成
|
主密钥生成 |
数字签名 |
密钥交换 |
加解密/封装 |
|
主私钥 |
s∈[1, N−1] |
s∈[1, N−1] |
s∈[1, N−1] |
|
主私钥长 |
L |
L |
L |
|
主公钥 |
Ppub=[s]P2∈G2 |
Ppub=[s]P1∈G1 |
Ppub=[s]P1∈G1 |
|
主公钥长 |
4L（E(Fq2)点） |
2L（E(Fq)点） |
2L（E(Fq)点） |
|
私钥生成函数识别符 |
hid,一个字节 |
hid,一个字节 |
hid,一个字节 |
|
调用库 |
EC- E(Fq2) |
EC- E(Fq) |
EC- E(Fq) |
|
异 |
同 |
同 |
A.1.2 用户公私钥生成
|
用户公私钥生成 |
数字签名 |
密钥交换 |
加解密/封装 |
|
主私钥 |
s∈[1, N−1] |
s∈[1, N−1] |
s∈[1, N−1] |
|
主私钥长 |
L |
L |
L |
|
用户公钥 |
用户标识IDA |
用户标识IDA |
用户标识IDA |
|
用户公钥长 |
任意长度 |
任意长度 |
任意长度 |
|
用户私钥 |
dA∈G1， t1=H1(IDA||hid, N)+s mod N， t2=s×t1-1 mod N dA=[t2]P1 |
dA∈G2， t1=H1(IDA||hid, N)+s mod N， t2=s×t1-1 mod N dA=[t2]P2 |
dA∈G2， t1=H1(IDA||hid, N)+s mod N， t2=s×t1-1 mod N dA=[t2]P2 |
|
用户私钥长 |
2L（E(Fq)点） |
4L（E(Fq2)点） |
4L（E(Fq2)点） |
|
异 |
同 |
同 |
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