雙域可伸縮橢圓曲線密碼處理器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,信息安全問題越來越受到關(guān)注。信息安全的核心是密碼技術(shù),大概可以分為三類:序列密碼(流密碼),對稱密碼(私鑰密碼)和非對稱密碼(公鑰制密碼)。公鑰制密碼能提供密鑰交換、簽名、認(rèn)證等豐富的信息安全功能。目前主要應(yīng)用的公鑰制密碼算法有兩種:基于大整數(shù)因子分解難題的RSA算法和基于橢圓曲線離散對數(shù)求解難題的橢圓曲線密碼算法(ECC)。相對于RSA算法,橢圓曲線密碼算法具有更高的單比特密鑰安全性；計算量小,處理速度快

2、；存儲空間占用小,帶寬要求低等優(yōu)勢,特別適合應(yīng)用于無線通訊和智能卡等資源受限平臺,代表著當(dāng)前公鑰密碼算法發(fā)展的最高水平。
　　 本文對低成本高性能兼容雙域的可伸縮橢圓曲線處理器關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究:由于已有的橢圓曲線密碼系統(tǒng)多種多樣,有的基于素數(shù)域,有的基于二進(jìn)制域,有的基于特定的橢圓曲線甚至固定的域多項式,支持單一運(yùn)算形式的密碼設(shè)備顯然不適應(yīng)實際應(yīng)用的客觀需求,所以設(shè)計一款支持雙域運(yùn)算且參數(shù)可變的橢圓曲線密碼處理器具有很強(qiáng)的現(xiàn)實

3、意義?？缮炜s設(shè)計能夠在硬件成本和性能之間做到合理的權(quán)衡,它能夠處理的數(shù)據(jù)位寬上限不受數(shù)據(jù)通路的限制,而是由設(shè)計中的存儲容量決定的。因此橢圓曲線密碼處理器的可伸縮性能夠滿足人們對于不同安全等級的需求。本文在對已知的各種點(diǎn)乘算法的整理和性能分析的基礎(chǔ)上,在二進(jìn)制域上采用具有并行性的Montgomery點(diǎn)乘算法,在素數(shù)域上采用On-the-fly算法配合NAF點(diǎn)乘算法。在硬件上主要提出了32bit的雙域可伸縮Montgomery模乘(平方)器