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零常识证明:椭圆曲线基本

*同态加法 :

3/ 找出最小的约数 n,满意

*可能:因为界说 0 为无穷远处,不能基于无穷远处划线。可是因为界说了 0 为单元元,所以以及

https://en.wikipedia.org/wiki/Lagrange%27 s_theorem_(group_theory)

拉格朗日定理指出,对付任何有限群 G,G 的每个子群 H 的阶次(元素数)城市被 G 的阶次整除。

2.11 同态

互换律:

如下是 b=1, a 从 2 到-3 的椭圆曲线:

虽然,假如 P/Q 是同一个点的话,斜率的计较公式差异。

点加性质:

椭圆曲线的数学界说可以查察 Wolfram MathWorld:http://mathworld.wolfram.com/EllipticCurve.html。不是暗码学可能数学专业的小同伴,看的是一头雾水。便于工程领略,椭圆曲线是一系列满意如下方程的点:

可能

假设椭圆曲线的阶为 N,子群的阶为 n,由拉格朗日定理,

*,也就是,-Q 是横坐标沟通但纵坐标相反的点,也就是,相对 p/2 对称的点。

2. 有限域上的椭圆曲线

2.1 扩展欧几里得定理

1.4 加法计较推导

有个快速的计较要领:double 后相加。假设 n=151,二进制暗示为:

很容易看出,在有限域上的椭圆曲线中一个点标量乘法的功效,构成一个在加法操纵下的轮回子群。在子群中的点,所有的加法的功效都还在子群中。并且,存在一个点,幂次(加法操纵)能生成子群中的所有点。这样的点,称为「生成元」。

而且。该方程称为椭圆曲线的 Weierstrass 方程。

原文来历:星想法

上椭圆曲线界说如下:

1.6 对数问题

2.6 在有限群上的椭圆曲线有几多点?

原文标题:《零常识证明 – 椭圆曲线基本》

2.3 在 F_p 界说椭圆曲线

总结:

1.3 椭圆曲线加法计较

*

其他条件下的推导,涉及的公式较量多。有乐趣的小同伴可以自行推导。

单元元 : 单元元是 0

界说和实数上的界说雷同。如下是,p 别离是 19,,97,127,487 对应的椭圆曲线的点。

凡是利用椭圆曲线算法,先选择曲线,计较椭圆曲线的阶,然后在这条曲线上找到最大的子群。找子群,就是寻找子群对应的生成元。

*,而且不存在第三个点相交:这种环境和上一种环境有点雷同,也就是说,P/Q 的连线是椭圆曲线的切线。假如 P 点是切点,。也就是说,

*单元元就是 0

团结群的界说,可以证明界说的这个加法群,就是阿贝尔群。

椭圆曲线是关于对称,因为

。这条直线有个斜率:

对椭圆曲线的进修,小我私家推荐如下的链接,没有太多的术语,表明的较量清楚。

https://andrea.corbellini.name/2015/05/23/elliptic-curve-cryptography-finite-fields-and-discrete-logarithms/

2/ 找出其所有的约数

2.2 模 p 运算下的乘法逆

椭圆曲线上的点的个数,称为「阶」。假如列举 0~p-1,查察点的个数,不太现实,因为 p 是一个很是大的质数。Schoof 算法能在多项式时间确定椭圆曲线阶:https://en.wikipedia.org/wiki/Schoof%27 s_algorithm。

*点 P 的逆元是点 P 相对 x 坐标的对称点

给以二整数 a 与 b, 必存在有整数 x 与 y 使得 ax + by = gcd(a,b)。gcd(a,b) 是最大合同数。

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假设三个点在一条线上,。假如 P 和 Q 不是同一个点:

 1.1 界说

1.2 基于椭圆曲线的群界说

从而,推导出:

计较标量乘法,最简朴的要领是一个个 P 点相加。假如 n 是 k 位的话,算法巨大度是:

在模 p 的环境下,这两个等式相等。

2.10 离散对数问题

加法的界说是完备的。针对最普通的环境,就是在椭圆曲线上一条直线能穿过三个点,别离是 P,Q。

绕了一大圈,在有限域上的椭圆曲线上,存在许多个轮回子群。子群是基于加法操纵。

逆元 : 一个椭圆曲线上的点 P 的逆元,是相对 x 坐标的对称点

1.5 标量乘法(Scalar Multiplication)

*:假如 P 和 Q 是同一个点的话,那存在多条线穿过这「两个」点。假如把 Q 看作是无限靠近 P 的进程,可以看出,穿过 P 和 Q 的是椭圆曲线在 P 点的切线。假如切线和椭圆曲线相交的点为 R,则

上图是的椭圆曲线,个中。图中的黄色的一系列的斜线是的直线。R 就在个中一条斜线上,-R 就是图中标出的 R 的对称点,也就是 P+Q 的功效。

2.9 寻找生成元

*所有椭圆曲线上的点,就是这个群里的元素

1. 实数域上的椭圆曲线

有限域上的椭圆曲线是零常识证明的基本。零常识的实现是基于离散对数问题。从计较的角度来看,F_p 是个有限域,在之基本上成立的椭圆曲线点的运算都是在这个域范畴内。有限域上的椭圆曲线上有许多轮回子群 F_r,具有加法同态的特性。离散对数问题指的是,在轮回子群上已知两点,却很难知道两点的标量。

已知以及点。点 P 的标量乘法的功效是轮回的,只有五个点。

在椭圆曲线的基本上,可以界说一个加法群:

通过扩展欧几里得定理,可以求得 x 和 y。x 就是 a 的乘法逆。

因为,也就是说。计较的要领就较量直观了:毗连 P 和 Q 划一条线,该线和椭圆曲线交的别的一个点为 R。的功效就是 R 的逆。

已知两个在子群上的点 P 和 Q,求解长短常难的问题。今朝该问题没有多项式时间求解算法。

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