X25519

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在密码学中,Curve25519是一种椭圆曲线,被设计用于椭圆曲线迪菲-赫尔曼(ECDH)密钥交换方法,可用作提供256比特的安全密钥。它是不被任何已知专利覆盖的最快ECC曲线之一。ECC的主要优势是它相比RSA加密算法使用较小的密钥长度并提供相当等级的安全性。

椭圆曲线密码学的许多形式有稍微的不同,所有的都依赖于被广泛承认的解决“椭圆曲线离散对数”问题的困难性上,对应有限域上椭圆曲线的群。

Symmetric Key Length Standard asymmetric Key Length Elliptic Curve Key Length
80 1024 160
112 2048 224
128 3072 256
192 7680 384
256 15360 512

針對密碼學應用上的椭圆曲线是在有限域(不是實數域)的平面曲线,其方程式如下:

有一個特別的无穷远点(標示為∞)。座標會選定為特定的有限域,其特征不等於2或是3,也有可能是更複雜的曲線方程。

椭圆曲线產生的集合是阿贝尔群,以无穷远点為單位元。此群的結構會繼承以下代数簇除子的結構:

Algprithm

所用的曲線是,蒙哥馬利曲線,在由素數定義的素數場的二次擴展上,並且使用基點。這個基點的階是

With those point operations, we'll be doing a key exchange that looks like this[1]:

Let's give the above terms some better names:

  • ka  : Alice's secret key - a 255-bit (~32-byte) random number
  • kb  : Bob's secret key - a 255-bit (~32-byte) random number
  • P  : a point on the curve, where x=9
  • ka∗P  : Alice's public key
  • kb∗P  : Bob's public key
  • ka∗kb∗P  : The shared secret
  • Once Alice and Bob have a shared secret, they can use it to build encryption keys for a secure connection.