為了提升SM9密碼算法的運(yùn)算性能,采用了基于固定基的快速模冪算法,用于SM9密碼算法的快速實(shí)現(xiàn),并在基于Xilinx Kintex-7系列的FPGA平臺(tái)上對(duì)算法進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證,并給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,將此算法應(yīng)用到SM9簽名過(guò)程中,可以將SM9簽名的性能提升2.3倍,有利于SM9密碼算法的大規(guī)模推廣使用。 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2020,55(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

改進(jìn)的SM9簽名算法實(shí)現(xiàn)

G1點(diǎn)乘結(jié)果仿真

如圖1所示,SM9算法實(shí)現(xiàn)的總體架構(gòu)從邏輯上分為4層[16]:最底層是有限域Fq的數(shù)學(xué)運(yùn)算,包含模乘、模加、模減和模逆模塊;第二層分為3個(gè)部分,首先是G1中的橢圓曲線點(diǎn)加、倍點(diǎn)和點(diǎn)乘運(yùn)算,其次是G2中的橢圓曲線點(diǎn)加、倍點(diǎn)和點(diǎn)乘運(yùn)算,最后是GT中元素的模乘和模冪運(yùn)算;第三層為雙線對(duì)的運(yùn)算,通過(guò)Miller算法來(lái)計(jì)算雙線性對(duì)[17];第四層為協(xié)議層,通過(guò)前3層的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)SM9的簽名、驗(yàn)簽等功能。雙線性對(duì)計(jì)算非常復(fù)雜,是SM9密碼算法的關(guān)鍵步驟,其計(jì)算效率關(guān)系著整個(gè)SM9密碼算法的效率,Miller 算法[18]是計(jì)算雙線性對(duì)的有效算法。文獻(xiàn)[19-20]通過(guò)構(gòu)造具有特殊結(jié)構(gòu)的橢圓曲線,減少 Miller 算法中的循環(huán)次數(shù)與擴(kuò)域中的運(yùn)算次數(shù),優(yōu)化冪乘運(yùn)算等方法來(lái)優(yōu)化雙線性對(duì)計(jì)算。已經(jīng)存在雙線性對(duì)的一些優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方法[21-22]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)中標(biāo)識(shí)密碼應(yīng)用研究[J]. 周傳玉,王吉偉,李明.  信息安全研究. 2017(11)
[2]超橢圓曲線上Weil對(duì)的變種與計(jì)算[J]. 盧宇,汪學(xué)明.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(05)
[3]SM9及其PKI在電子政務(wù)郵件系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 聞慶峰,楊文捷,張永強(qiáng).  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(04)
[4]SM9標(biāo)識(shí)密碼算法綜述[J]. 袁峰,程朝輝.  信息安全研究. 2016(11)
[5]高效的R-ate對(duì)的參數(shù)構(gòu)造方法[J]. 李彬,王新梅.  通信學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]雙線性對(duì)有效計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 趙昌安,張方國(guó).  軟件學(xué)報(bào). 2009(11)

碩士論文
[1]高性能雙線性對(duì)密碼算法與VLSI實(shí)現(xiàn)研究[D]. 李陽(yáng).復(fù)旦大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3394040