ECIES 混合加密方案

许多密码标准都以椭圆曲线集成加密方案（ECIES）的名称，对一种与前面所演示代码类似的混合加密方案进行了标准化，例如 SECG SEC-1、ISO/IEC 18033-2、IEEE 1363a 和 ANSI X9.63。ECIES 是一种公钥认证加密方案，其工作方式与上述代码示例类似，但它使用 KDF（密钥派生函数）从 ECDH 共享秘密中分别派生 MAC 密钥和对称加密密钥。它有许多变体。

ECIES 标准将基于 ECC 的非对称密码学与对称密码结合起来，使用接收方的 EC 公钥加密数据，并使用对应的 EC 私钥解密数据。ECIES 加密方案将 ECC 密码学（公钥密码系统）+ 密钥派生函数（KDF）+ 对称加密算法 + MAC 算法组合在一起，如下图所示：

ECIES 加密的输入由接收方的公钥 + 明文消息组成。输出由发送方的临时公钥（密文公钥）+ 加密消息（密文 + 对称算法参数）+ 认证标签（MAC 码）组成：

• ECIES-encrypt(recipientPublicKey, plaintextMessage) ➔ { cipherTextPublicKey, encryptedMessage, authTag }

ECIES 解密接收加密输出 + 接收方私钥，并生成原始明文消息或检测问题（例如完整性 / 认证错误）：

• ECIES-decrypt(cipherTextPublicKey, encryptedMessage, authTag, recipientPrivateKey, ) ➔ plaintextMessage

ECIES 加密方案是一个框架，而非某种具体算法。可以通过组合不同算法来实现它，例如使用 secp256k1 或 P-521 椭圆曲线进行公钥计算 + 使用 PBKDF2 或 Scrypt 作为 KDF 函数 + 使用 AES-CTR、AES-GCM 或 ChaCha20-Poly1305 作为对称密码和认证标签 + 使用 HMAC-SHA512 作为 MAC 算法（用于未经认证的加密时）。

下一节将通过代码示例演示如何在实践中使用 ECIES。