Введение

Ed25519 — это алгоритм эллиптической кривой для цифровых подписей, предложенный в 2011 году Дэниелом Дж. Бернштейном, Нильсом Дуифом, Таней Ланге, Питером Швабе и Бо-Инь Яном. По сравнению с традиционными RSA и DSA, Ed25519 обладает более высокой безопасностью и производительностью и в последние годы становится все более популярным.

Предыстория алгоритма

Ed25519 — это вариант, основанный на кривой Эдвардса, его конкретная форма:

Среди них параметры кривой, используемые Ed25519:

d = -121665 / 121666

Это безопасная и эффективная кривая, обеспечивающая 128-битную безопасность.

Особенности и преимущества

1. Высокая безопасность: Ed25519 обеспечивает более высокий уровень безопасности, чем RSA и DSA, что в основном отражается в его способности противостоять атакам квантовых вычислений.
2. высокая производительность：Ed25519 Отличная производительность при операциях подписи и проверки, особенно подходит для использования на устройствах с ограниченными ресурсами.
3. Простота использования: процесс генерации и проверки подписи Ed25519 относительно прост, а реализацию кода легче понять и реализовать.

Сценарии использования

Ed25519 широко используется в различных протоколах безопасности и программном обеспечении, включая, помимо прочего:

• SSH: OpenSSH поддерживает Ed25519, начиная с версии 6.5.
• TLS: многие современные реализации TLS поддерживают подписание сертификатов с использованием Ed25519.
• Блокчейн: выбирайте из множества проектов Блокчейн. Ed25519 В качестве алгоритма подписи по умолчанию.

Создайте и используйте пару ключей Ed25519.

В SSH пару ключей Ed25519 можно сгенерировать с помощью следующей команды:

bash
ssh-keygen -t ed25519

Сгенерированная пара ключей включает в себя файл закрытого ключа и файл открытого ключа. Закрытый ключ используется для подписи, а открытый ключ используется для проверки.

Ed25519 Процесс подписания и проверки

Основной процесс алгоритма подписи Ed25519 выглядит следующим образом:

1. Генерация ключей: сгенерируйте закрытый ключ с помощью случайного числа, а затем вычислите открытый ключ с помощью закрытого ключа.
2. Подпись сообщения: используйте закрытый ключ для подписи сообщения и создания значения подписи.
3. Проверка подписи: используйте открытый ключ и значение подписи, чтобы проверить сообщение и убедиться, что оно не было подделано.

Пример кода

Ниже приводится простой Ed25519 Пример подписи и проверки код (на основе Python）：

python
from nacl.signing import SigningKey

# генерировать пара ключей
signing_key = SigningKey.generate()
verify_key = signing_key.verify_key

# Подписать сообщение
message = b"Hello, Ed25519!"
signed_message = signing_key.sign(message)

# Подтвердить подпись
try:
    verify_key.verify(signed_message)
    print("Проверка подписи прошла успешно!")
except:
    print("Проверка подписи не удалась!")

в заключение

Ed25519 как современный алгоритм цифровой подписи широко используется во многих приложениях благодаря своей высокой безопасности, высокой производительности и простоте использования. Будь то SSH-соединения, сертификаты TLS или технология блокчейна, Ed25519 продемонстрировал свои незаменимые преимущества. Я надеюсь, что благодаря этой статье читатели смогут лучше понять и использовать алгоритм Ed25519 для обеспечения информационной безопасности.