paillier-lib

paillier同态加密算法库，具体包括：

java库：实现了完整的paillier同态库，可完成加解密和同态加运算。
cpp接口：提供同态加接口，核心算法由c语言实现，并用c++实现了调用协议的封装。

FISCO BCOS隐私模块中同态加密的预编译合约便是调用此cpp同态接口。java同态库和cpp同态接口的密文封装协议是一致的，即通过java同态库生成的密文可以直接调用cpp同态接口完成加同态运算，生成的同态密文可以调用java同态库解密。

关键特性

公私钥对生成和编解码
密文的paillier加法同态运算
java库提供了完整的同态功能支持，cpp接口为链上预编译合约提供密文加同态支持

Java库说明

公私钥模块（PaillierKeyPair）

接口名称：generateGoodKeyPair
接口功能说明：生成同态加密的公私钥对，2048位

输入	类型	说明
无
输出	类型	说明
返回值	KeyPair	生成的密钥对

接口名称：generateStrongKeyPair
接口功能说明：生成同态加密的公私钥对，4096位

输入	类型	说明
无
输出	类型	说明
返回值	KeyPair	生成的密钥对

同态算法模块（PaillierCipher）

接口名称：encrypt
接口功能说明：对数据进行同态加密

输入	类型	说明
m	BigInteger	待加密的操作数
publickey	PublicKey	加密公钥，可以通过公私钥模块获取
输出	类型	说明
返回值	String	成功：密文，失败：空串

接口名称：decrypt
接口功能说明：对加密数据进行解密还原操作数

输入	类型	说明
ciphertext	String	密文
privateKey	PrivateKey	解密私钥，可以通过公私钥模块获取
输出	类型	说明
返回值	BigInteger	成功：明文，失败：空串

接口名称：ciphertextAdd
接口功能说明：加法同态实现

输入	类型	说明
ciphertext1	String	同态加密后的操作数1
ciphertext2	String	同态加密后的操作数2
输出	类型	说明
返回值	String	成功：密文，失败：空串

使用教程

生成jar包

生成的jar文件位于paillierJava/dist目录

# 下载
git clone https://github.com/FISCO-BCOS/paillier-lib.git
# 编译
cd paillier-lib/paillierJava && gradle build

开发示例

// generate the key pair for encrypt and decrypt
KeyPair keypair = PaillierKeyPair.generateGoodKeyPair();
RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey)keypair.getPublic();
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey)keypair.getPrivate();

// encrypt the first number with public key
BigInteger i1 = BigInteger.valueOf(1000000);
String c1 = PaillierCipher.encrypt(i1, pubKey);

// encrypt the second number with same public key
BigInteger i2 = BigInteger.valueOf(2012012012);
String c2 = PaillierCipher.encrypt(i2, pubKey);

// paillier add with numbers
String c3 = PaillierCipher.ciphertextAdd(c1,c2);

// decrypt the result
BigInteger o3 = PaillierCipher.decrypt(c3, priKey);

Cpp接口说明

密文同态加接口

接口名称：paillierAdd
接口功能说明：加法同态接口

输入	类型	说明
cipher1	string	同态加密后的操作数1
cipher2	string	同态加密后的操作数2
输出	类型	说明
返回值	string	成功：密文，失败：空串

编译运行

# 假设当前在paillier-lib目录
mkdir build && cd build
# CentOS请使用cmake3
cmake ..
# 编译paillierCpp库以及测试代码
make
# 运行测试代码
./testAdd

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License

license

paillier-lib的开源协议为APACHE LICENSE 2.0. 详情参考LICENSE。