java - 自定义 Java 公钥生成(比特币)

Question

私钥是随机生成的，不与任何钱包关联。

我想为比特币准备公钥生成的自定义(简单)实现。然而，经过几次尝试，我的结果是不正确的。我将它们与在线生成器进行了比较。我发现我使用了除法而不是 modinv。不幸的是，在将 division 更改为 modinv 之后，我得到了“java.lang.ArithmeticException: BigInteger not invertible.”。我厌倦了跟随https://www.mobilefish.com/services/cryptocurrency/cryptocurrency.html#refProdedure和 https://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_curve_point_multiplication你能帮我找出我哪里做错了吗？

public class ECDSAUtils {

    private static final CurvePoint G = new CurvePoint(new BigInteger("79BE667EF9DCBBAC55A06295CE870B07029BFCDB2DCE28D959F2815B16F81798", 16), new BigInteger("483ADA7726A3C4655DA4FBFC0E1108A8FD17B448A68554199C47D08FFB10D4B8", 16));
    private static CurvePoint zero;
    private static BigInteger base;
    private static final BigInteger three = new BigInteger("3", 10);

    public static void main(String[] args){
        ECDSAUtils e = new ECDSAUtils();
        BigInteger privateKey = new BigInteger("fdc668381ab251673ef8552851a2c7cf346a6e09ea86be0f55a94d2a12253557", 16);
        CurvePoint r = e.mult(G, privateKey);
        System.out.println(r.x.toString(16).toUpperCase() + " " + r.y.toString(16).toUpperCase());
    }

    public ECDSAUtils(){
        zero = new CurvePoint(new BigInteger("0", 16), new BigInteger("0", 16));
        base = new BigInteger("FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFC2F", 16);
    }

    public static CurvePoint add(CurvePoint p, CurvePoint q){
        CurvePoint result = null;
        if (p.equals(zero)){
            result = q;
        } else if (q.equals(zero)){
            result = p;
        } else {
            BigInteger lambda = q.y.subtract(p.y).modInverse(q.x.subtract(p.x)).mod(base);
            BigInteger x = lambda.multiply(lambda).subtract(p.x).subtract(q.x).mod(base);
            BigInteger y = lambda.multiply(p.x.subtract(x)).subtract(p.y).mod(base);
            result = new CurvePoint(x, y);
        }
        return result;
    }

    public static CurvePoint doublePoint(CurvePoint p){
        BigInteger lambda = p.x.multiply(p.x).multiply(three).modInverse(p.y.add(p.y)).mod(base);
        BigInteger x = lambda.multiply(lambda).subtract(p.x).subtract(p.x).mod(base);
        BigInteger y = lambda.multiply(p.x.subtract(x)).subtract(p.y).mod(base);
        return new CurvePoint(x, y);
    }

    public CurvePoint mult(CurvePoint N, BigInteger p) {
        CurvePoint Q = zero;
//EDIT:
        for (int i = p.bitLength() - 1; i > -1; i --) {
            if (p.testBit(i)) {
                Q = add(Q, N);
            }
            N = doublePoint(N);
        }

        return Q;
    }
}

public class CurvePoint {
    BigInteger x;
    BigInteger y;

    public CurvePoint(BigInteger x, BigInteger y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: BigInteger not invertible.
    at java.math.MutableBigInteger.mutableModInverse(MutableBigInteger.java:1986)
    at java.math.BigInteger.modInverse(BigInteger.java:3154)
    at naive.ECDSAUtils.doublePoint(ECDSAUtils.java:41)
    at naive.ECDSAUtils.mult(ECDSAUtils.java:51)
    at naive.ECDSAUtils.main(ECDSAUtils.java:15)

Answer 1

• 当前表达式

  

  编码如下:

   y.modInverse(x).mod(p)
  

  这是错误的，会导致出现观察到的错误消息。以下适用:

  

  必须按如下方式编码:

   y.multiply(x.modInverse(p)).mod(p)
  

• 在add方法中，案例:

  

  未处理。此处，add 方法必须返回 zero(即代表无穷远点的点)。在几何上，这种情况对应于垂直割线(2 个交叉点)。

• 类比的话

  

  未在 doublePoint 方法中处理。此处，doublePoint 方法也必须返回 zero。在几何上，这种情况对应于垂直切线(1 个交点)。

• mult 方法不起作用。但是关于代码中的注释，这可能是已知的。

• 如果使用小素数有限域，测试会更容易。 Here您可以指定椭圆曲线并确定相应的点。注意，必须使用b != 0的曲线，否则点(0,0)是曲线的规则点，不能作为a代表无穷远点。