【摘要】：橢圓曲線密碼(Elliptic Curve Cryptography:ECC)算法隸屬于非對稱密鑰體制,是一種基于橢圓曲線離散對數(shù)難解問題(ECDLP)的加密算法。ECC密碼算法的提出,不僅解決了對稱加密算法中密鑰管理和分發(fā)困難的問題,而且與RSA(Rivest,Shamir and Adleman)公鑰加密算法相比,在密鑰長度相同的情況下,安全級別更高。公鑰密碼算法通過增加密鑰長度來提高安全性會降低整個密碼系統(tǒng)運行效率,增加存儲空間的占用率。所以,ECC密碼算法適用于運行速度要求高、存儲空間受限的密碼系統(tǒng)。本課題通過分析混沌映射在非對稱密碼系統(tǒng)中的實際應用,利用其對初值及控制參數(shù)高度敏感這一特點,提出將一維Logistic混沌映射應用到ECC密碼算法中,提高整個密碼系統(tǒng)的抗攻擊性。通過分析Logistic混沌系統(tǒng)在公鑰密碼系統(tǒng)中的應用以及ECC密碼算法的特點,文章首先利用Logistic混沌映射產(chǎn)生的偽隨機混沌序列消除待處理明文的語言特性并增強其隨機性,然后對GF(2m)上的ECC加/解密算法進行詳細討論,設計并實現(xiàn)各模塊,并給出FPGA硬件仿真。本文重點討論了二進制有限域GF(2m)上標量乘模塊的FPGA硬件實現(xiàn),通過分析各標量乘算法在不同坐標系下的硬件實現(xiàn)性能,最后選擇在LD投射-仿射坐標系下,基于Montgomery算法實現(xiàn)標量乘運算模塊。文章采用軟硬件協(xié)同開發(fā)的方式,在Altera HSEP4CE30 V3.2 FPGA器件上對系統(tǒng)設計的各模塊的功能和效率進行驗證,并給出仿真以及測試結(jié)果。測試結(jié)果顯示:本課題設計的密碼系統(tǒng)各模塊性能良好,其中最耗時的標量乘模塊最大運算頻率可達257.069MHz,一次標量乘運算的時間為16.12μs,占用FPGA邏輯資源的14.59%。整個混沌ECC密碼系統(tǒng)功能正確,進行一次加密運算的時間約為4.413ms。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN918.1;TN791
【圖文】：

不同初值在相同下的運動狀態(tài)

1) 內(nèi)。在分析混沌系統(tǒng)運動軌跡時，通常使用 Lyapunov 指數(shù)定性描述隨著控制參數(shù)的變化，非線性動力學迭代值的分布情況。圖 2.2 給出 Logistic 混沌映射系統(tǒng)的 Lyapunov 指數(shù)，其中橫坐標表示控制參數(shù) ，縱坐標表示在當前控制參數(shù)控制的情況下，不同初值的迭代值。圖 2.2 Logistic 混沌映射的 Lyapunov指數(shù)由圖 2.2 可明顯觀察到，混沌映射系統(tǒng)在 值小于 3 的時候，不同初值的迭代結(jié)果收斂于同一點。而后在 3呈現(xiàn) 2 個值， 3.489出現(xiàn) 4 個值。隨著 的不斷增大，逐漸出現(xiàn) 8 周期、16 周期，我們稱周期變化的點為分岔點。當 (3.569945...,4]時

RT 控制器的實現(xiàn)核心是 RXD 和 TXD 模塊步，按位將端口 RXD 上的數(shù)據(jù)以串行方式保鐘驅(qū)動下，將寄存器中存儲待發(fā)送數(shù)據(jù)以串行art 模塊原理圖。

【參考文獻】

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本文編號：2784863