硬件可配置RSA-ECC密碼協(xié)處理器的VLSI實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、信息安全中的核心技術(shù)是密碼技術(shù),基本上可分為三類:序列密碼,對(duì)稱密碼(分組密碼),以及非對(duì)稱密碼(公鑰制密碼).其中非對(duì)稱密碼算法是支撐解決信息安全問(wèn)題的核心.目前主要采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上離散對(duì)數(shù)計(jì)算難題的ECC算法.RSA算法是目前最成熟,使用最廣泛的一種算法.與RSA公鑰體制相比,ECC密碼體制具有更高的單比特安全性,是當(dāng)前信息安全領(lǐng)域的發(fā)展方向.因此,研究一種兼?zhèn)鋬烧吖δ艿?/p>

2、處理器具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的現(xiàn)實(shí)意義.該文從兩種不同的密碼算法著手,在綜合兩種算法優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的改進(jìn)的模乘算法,并設(shè)計(jì)了一種具有可配置特點(diǎn)的密碼協(xié)處理器架構(gòu):可以根據(jù)用戶對(duì)密碼算法的不同要求,選擇相應(yīng)的密碼處理單元;也可以根據(jù)密碼系統(tǒng)安全性能的不同要求,對(duì)密鑰長(zhǎng)度重新配置;密碼協(xié)處理器采用微代碼指令的形式實(shí)現(xiàn),控制簡(jiǎn)單,對(duì)于不同ECC的點(diǎn)乘和RSA模乘運(yùn)算調(diào)度算法,可以通過(guò)協(xié)處理器指令來(lái)編程實(shí)現(xiàn),而無(wú)需重新設(shè)計(jì)協(xié)處理器

3、.在點(diǎn)乘和模冪調(diào)度算法的研究上,該文從邏輯抗功耗的角度出發(fā),提出了一些改進(jìn)的調(diào)度算法,并且對(duì)結(jié)果做了初步的分析,分析的結(jié)果對(duì)于將來(lái)對(duì)抗功耗分析有一定的借鑒意義.在設(shè)計(jì)的處理器架構(gòu)基礎(chǔ)上,該文對(duì)可配置RSA/ECC加密協(xié)處理器進(jìn)行了VLSI設(shè)計(jì),并對(duì)主控制器+協(xié)處理器的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了FPGA驗(yàn)證,最后用標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)完成了ASIC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)采用SMIC 0.18的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)綜合,系統(tǒng)工作在100M時(shí)鐘下,電路規(guī)模為61K等效門,512位的