ECIES标准规范对比与实现的思考

本文主要是介绍ECIES标准规范对比与实现的思考，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在《椭圆曲线密码学（ECC）基本介绍和总结》中，我们介绍了一些ECC的基本概念，其中包含了基于椭圆曲线进行加解密的混合加密方案ECIES的概念

ECIES并不是某种特定的算法，而是一个基于ECC的加解密框架，从它完整的名字Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme就可以看出，“集成的加密框架”。

下图就是这个框架的加密过程和解密过程描述，不难看出，其实对真正的明文数据进行加解密时，并没有用到任何基于ECC的计算，而是使用了对称加解密算法。
在ECIES中，其实是使用ECC的数学原理，对密钥进行保护，基于ECC背后的数学原理，椭圆曲线离散对数问题，保证了解密端所拥有的ECC私钥无法被逆向，从而保护了基于ECC公私钥派生出用于加解密的对称密钥的安全性。
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可以看出，所谓的ECIES参数，只不过是具体的密钥派生算法，密钥协商算法，对称加密算法，以及hash算法的类型。因此，一旦涉及到多方的ECIES，就需要各个参与方一起约定ECIES的参数，这样才能有效地实现加解密。从这个角度看，相比于所谓的加解密算法，ECIES倒是更像一个协议，尤其是在用于多方通信时，ECIES就成了一个“应用层协议”。

如前所述，只要是协议或者像协议的事物，通常都会有其技术规范，或者说标准。目前定义ECIES规范的标准主要是：ANSI X9.63, IEEE 1363a, ISO/IEC 18033-2, 和SEC 1。
这四个主流标准中，对于ECIES参数的定义如下：
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实际上，在上述不同的标准中，即便定义了使用同样的算法，具体的实施细节也会有差异，比如：
同样支持DH作为KA算法，ANSI X9.63只会提取第一个坐标点作为KA算法的输出，而IEEE 1363a则是将得到的完整数据作为KA的输出；同样使用X9.63 KDF作为密钥派生算法，ANSI X9.63选择用KDF计算结果的左半边字节作为ENC Key，右半边数据作为MAC Key。
因此在选择某一标准实现ECIES前，需要有充足的调研，对比开发环境的约束条件（尤其是嵌入式产品，其算力和带宽往往受限，这种情况下采用以压缩方式存储ECC坐标点的标准可能更合适），以及自己能使用的密码库对算法的支持情况（如mbedtls没有直接支持X9.63 KDF）。

目前我国设计的商用密码算法SM2，其实也是一种特定参数下的ECIES，其原理介绍可参考：
https://blog.csdn.net/come_sky/article/details/125952228
直接使用SM2算法，其优势有三

现成的ECIES解决方案，避免自己重写ECIES
标准化的实现，只需要约定SM2支持的参数即可
ECC的安全性线源自于使用的曲线，在棱镜门中曝光的信息中，美国计划对SECP256R1曲线植入后门，导致其安全性目前受到质疑，该曲线在基于ECC的应用场景中被大量使用，如果选择曲线，应尽量选择我国自研的商用密码算法中提供的曲线。

这篇关于ECIES标准规范对比与实现的思考的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！