【摘要】：橢圓曲線(xiàn)密碼(Elliptic Curve Cryptography:ECC)算法隸屬于非對(duì)稱(chēng)密鑰體制,是一種基于橢圓曲線(xiàn)離散對(duì)數(shù)難解問(wèn)題(ECDLP)的加密算法。ECC密碼算法的提出,不僅解決了對(duì)稱(chēng)加密算法中密鑰管理和分發(fā)困難的問(wèn)題,而且與RSA(Rivest,Shamir and Adleman)公鑰加密算法相比,在密鑰長(zhǎng)度相同的情況下,安全級(jí)別更高。公鑰密碼算法通過(guò)增加密鑰長(zhǎng)度來(lái)提高安全性會(huì)降低整個(gè)密碼系統(tǒng)運(yùn)行效率,增加存儲(chǔ)空間的占用率。所以,ECC密碼算法適用于運(yùn)行速度要求高、存儲(chǔ)空間受限的密碼系統(tǒng)。本課題通過(guò)分析混沌映射在非對(duì)稱(chēng)密碼系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用,利用其對(duì)初值及控制參數(shù)高度敏感這一特點(diǎn),提出將一維Logistic混沌映射應(yīng)用到ECC密碼算法中,提高整個(gè)密碼系統(tǒng)的抗攻擊性。通過(guò)分析Logistic混沌系統(tǒng)在公鑰密碼系統(tǒng)中的應(yīng)用以及ECC密碼算法的特點(diǎn),文章首先利用Logistic混沌映射產(chǎn)生的偽隨機(jī)混沌序列消除待處理明文的語(yǔ)言特性并增強(qiáng)其隨機(jī)性,然后對(duì)GF(2m)上的ECC加/解密算法進(jìn)行詳細(xì)討論,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)各模塊,并給出FPGA硬件仿真。本文重點(diǎn)討論了二進(jìn)制有限域GF(2m)上標(biāo)量乘模塊的FPGA硬件實(shí)現(xiàn),通過(guò)分析各標(biāo)量乘算法在不同坐標(biāo)系下的硬件實(shí)現(xiàn)性能,最后選擇在LD投射-仿射坐標(biāo)系下,基于Montgomery算法實(shí)現(xiàn)標(biāo)量乘運(yùn)算模塊。文章采用軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā)的方式,在Altera HSEP4CE30 V3.2 FPGA器件上對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各模塊的功能和效率進(jìn)行驗(yàn)證,并給出仿真以及測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果顯示:本課題設(shè)計(jì)的密碼系統(tǒng)各模塊性能良好,其中最耗時(shí)的標(biāo)量乘模塊最大運(yùn)算頻率可達(dá)257.069MHz,一次標(biāo)量乘運(yùn)算的時(shí)間為16.12μs,占用FPGA邏輯資源的14.59%。整個(gè)混沌ECC密碼系統(tǒng)功能正確,進(jìn)行一次加密運(yùn)算的時(shí)間約為4.413ms。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN918.1;TN791
【圖文】：

不同初值在相同下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

1) 內(nèi)。在分析混沌系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，通常使用 Lyapunov 指數(shù)定性描述隨著控制參數(shù)的變化，非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)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(biāo)表示控制參數(shù) ，縱坐標(biāo)表示在當(dāng)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(shí)候，不同初值的迭代結(jié)果收斂于同一點(diǎn)。而后在 3呈現(xiàn) 2 個(gè)值， 3.489出現(xiàn) 4 個(gè)值。隨著 的不斷增大，逐漸出現(xiàn) 8 周期、16 周期，我們稱(chēng)周期變化的點(diǎn)為分岔點(diǎn)。當(dāng) (3.569945...,4]時(shí)

RT 控制器的實(shí)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(dòng)下，將寄存器中存儲(chǔ)待發(fā)送數(shù)據(jù)以串行art 模塊原理圖。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 楊同杰;戴紫彬;楊曉輝;張軍;;一種雙域Montgomery求逆算法與硬件實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年13期

2 陳婧;蔣俊潔;王石;鄧小鐵;汪東升;;基于FPGA的高速橢圓曲線(xiàn)標(biāo)量乘法結(jié)構(gòu)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2008年11期

3 鄒候文;王峰;唐屹;;橢圓曲線(xiàn)點(diǎn)乘IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2006年09期

4 王友波;正規(guī)基中模乘算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方法研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2004年25期

5 王小敏,張家樹(shù),張文芳;基于廣義混沌映射切換的單向Hash函數(shù)構(gòu)造[J];物理學(xué)報(bào);2003年11期

6 陳志德,黃元石;混沌型單向散列函數(shù)[J];通信技術(shù);2001年07期

7 張險(xiǎn)峰,秦志光,劉錦德;橢圓曲線(xiàn)加密系統(tǒng)的性能分析[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 陳俊杰;基于FPGA的ECC加解密算法研究及設(shè)計(jì)[D];西安郵電大學(xué);2016年

2 賈楠;基于FPGA的ECC算法優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];黑龍江大學(xué);2016年

3 陳飛;ECC公鑰加密算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2015年

4 程學(xué)海;基于Chebyshev多項(xiàng)式的概率公鑰密碼體制研究與設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2013年

5 王峰;GF（2～（163））上橢圓曲線(xiàn)密碼體制的FPGA實(shí)現(xiàn)[D];廣州大學(xué);2006年

6 魏琰;ECC密碼算法的FPGA實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2005年

7 譚麗娟;橢圓曲線(xiàn)密碼體制中標(biāo)量乘法運(yùn)算的優(yōu)化和FPGA實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2784863