NTRU(Number Theory Research Unit)公钥密码体制是由三位美国数学家J.Hoffstein,J.Pipher和J.H.Silverman于1996年提出来的,其安全性基于最近向量问题(Closest Vector Problem——CVP)。 NTRU算法的发明是计算机密码学界的一个重大成果,它很好地解决了公钥密码体制的最大瓶颈——速度问题,这使它有着非常广泛的应用前景,从而很有可能取代RSA等算法成为公开密钥体制中的一种优秀算法,就目前来说,NTRU的安全性至少和RSA算法、ECC算法等是一样安全的。 本文主要研究了NTRU公钥密码体制,然后结合NTRU算法的特性,对NTRU的主要算法——星乘算法进行了优化。由于星乘运算是NTRU的主要耗时运算,其设计的好坏将直接影响其速度。为此,本文采用了一种“平方递归法”使系统运行过程中比较费时的乘法运算大大减少,从而使整个系统运行速度更快、性能更优。 电子商务和无线通信的蓬勃发展,使得人们对网络安全有了更高的要求,基于这种情况,本文提出了一种基于NTRU算法的密钥交换协议和一种基于NTRU算法的移动通信系统身份认证协议,以前的密钥交换协议和身份认证协议,大多都要进行费时的指数运算,因此在速度上大打折扣,而本文提出的这两种基于NTRU算法的协议,具有安全性能高,处理速度快,对系统要求低,带宽占用低等优势。