有限域和阶
一个域的元素是有限的,称为有限域。有限域中元素的个数被称为有限域的阶。
素域Fp
- 域中的元素用整数0,1,2,...,p-1表示
- 加法单位元是整数0
- 乘法单位元是整数1
- 域元素的加法是整数的模p加法,即若a,b∈Fp,则a+b=(a+b) mod p
- 域元素的乘法是整数的模p乘法,即若a,b∈Fp,则a · b=(a · b) mod p
二元扩域F2m
- 二元扩域F2m可以看成F2上的m维向量空间,其元素可用长度为m的比特串表示。
- 零元0用全0比特串表示
- 乘法单位元1用比特串(00···001)表示
- 两个域元素的加法为比特串的按比特异或运算
- 域元素a和b的乘法定义如下:设a和b对应的F2上多项式为a(x)和b(x),则a · b定义为多项
式(a(x)b(x)) mod f (x)对应的比特串
有限域上的椭圆曲线
有限域Fq上的椭圆曲线是由点组成的集合。在仿射坐标系下,椭圆曲线上点P(非无穷远点)的坐标
表示为P = (xP,yP),其中xP, yP为满足一定方程的域元素,分别称为点P的x坐标和y坐标。
Fp上的椭圆曲线
定义在Fp(p是大于3的素数)上的椭圆曲线方程为:
y2 = x3 + ax + b, a,b ∈ Fp,且(4a3 +27b2) mod p != 0
椭圆曲线E(Fp)定义为:
E(Fq) = {(x,y)|x,y ∈ Fp,且满足方程(1)}∪{O},其中O是无穷远点。
椭圆曲线E(Fp)上的点的数目用#E(Fq)表示,称为椭圆曲线E(Fp)的阶
椭圆曲线多倍点运算
椭圆曲线上同一个点的多次加称为该点的多倍点运算。设k是一个正整数, P是椭圆曲线上的点,称点P的k次加为点P的k倍点运算,记为Q = [k]P = P +P +··· +P| {z }k个。因为[k]P = [k − 1]P +P,所以k倍点可以递归求得。
椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)
已知椭圆曲线E(Fq)、阶为n的点P ∈ E(Fq)及Q ∈ ⟨P⟩,椭圆曲线离散对数问题是指确定整数l ∈[0;n− 1],使得Q = [l]P成立。