一種基于FPGA的SM9快速實現(xiàn)方法
發(fā)布時間:2021-09-12 10:10
為了提升SM9密碼算法的運算性能,采用了基于固定基的快速模冪算法,用于SM9密碼算法的快速實現(xiàn),并在基于Xilinx Kintex-7系列的FPGA平臺上對算法進行了測試和驗證,并給出實驗數(shù)據(jù)。實驗結果表明,將此算法應用到SM9簽名過程中,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。
【文章來源】:山東大學學報(理學版). 2020,55(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
改進的SM9簽名算法實現(xiàn)
G1點乘結果仿真
如圖1所示,SM9算法實現(xiàn)的總體架構從邏輯上分為4層[16]:最底層是有限域Fq的數(shù)學運算,包含模乘、模加、模減和模逆模塊;第二層分為3個部分,首先是G1中的橢圓曲線點加、倍點和點乘運算,其次是G2中的橢圓曲線點加、倍點和點乘運算,最后是GT中元素的模乘和模冪運算;第三層為雙線對的運算,通過Miller算法來計算雙線性對[17];第四層為協(xié)議層,通過前3層的運算來實現(xiàn)SM9的簽名、驗簽等功能。雙線性對計算非常復雜,是SM9密碼算法的關鍵步驟,其計算效率關系著整個SM9密碼算法的效率,Miller 算法[18]是計算雙線性對的有效算法。文獻[19-20]通過構造具有特殊結構的橢圓曲線,減少 Miller 算法中的循環(huán)次數(shù)與擴域中的運算次數(shù),優(yōu)化冪乘運算等方法來優(yōu)化雙線性對計算。已經(jīng)存在雙線性對的一些優(yōu)化實現(xiàn)方法[21-22]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)中標識密碼應用研究[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對的變種與計算[J]. 盧宇,汪學明. 計算機工程與設計. 2017(05)
[3]SM9及其PKI在電子政務郵件系統(tǒng)中的應用[J]. 聞慶峰,楊文捷,張永強. 計算機應用與軟件. 2017(04)
[4]SM9標識密碼算法綜述[J]. 袁峰,程朝輝. 信息安全研究. 2016(11)
[5]高效的R-ate對的參數(shù)構造方法[J]. 李彬,王新梅. 通信學報. 2010(01)
[6]雙線性對有效計算研究進展[J]. 趙昌安,張方國. 軟件學報. 2009(11)
碩士論文
[1]高性能雙線性對密碼算法與VLSI實現(xiàn)研究[D]. 李陽.復旦大學 2013
本文編號:3394040
【文章來源】:山東大學學報(理學版). 2020,55(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
改進的SM9簽名算法實現(xiàn)
G1點乘結果仿真
如圖1所示,SM9算法實現(xiàn)的總體架構從邏輯上分為4層[16]:最底層是有限域Fq的數(shù)學運算,包含模乘、模加、模減和模逆模塊;第二層分為3個部分,首先是G1中的橢圓曲線點加、倍點和點乘運算,其次是G2中的橢圓曲線點加、倍點和點乘運算,最后是GT中元素的模乘和模冪運算;第三層為雙線對的運算,通過Miller算法來計算雙線性對[17];第四層為協(xié)議層,通過前3層的運算來實現(xiàn)SM9的簽名、驗簽等功能。雙線性對計算非常復雜,是SM9密碼算法的關鍵步驟,其計算效率關系著整個SM9密碼算法的效率,Miller 算法[18]是計算雙線性對的有效算法。文獻[19-20]通過構造具有特殊結構的橢圓曲線,減少 Miller 算法中的循環(huán)次數(shù)與擴域中的運算次數(shù),優(yōu)化冪乘運算等方法來優(yōu)化雙線性對計算。已經(jīng)存在雙線性對的一些優(yōu)化實現(xiàn)方法[21-22]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)中標識密碼應用研究[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對的變種與計算[J]. 盧宇,汪學明. 計算機工程與設計. 2017(05)
[3]SM9及其PKI在電子政務郵件系統(tǒng)中的應用[J]. 聞慶峰,楊文捷,張永強. 計算機應用與軟件. 2017(04)
[4]SM9標識密碼算法綜述[J]. 袁峰,程朝輝. 信息安全研究. 2016(11)
[5]高效的R-ate對的參數(shù)構造方法[J]. 李彬,王新梅. 通信學報. 2010(01)
[6]雙線性對有效計算研究進展[J]. 趙昌安,張方國. 軟件學報. 2009(11)
碩士論文
[1]高性能雙線性對密碼算法與VLSI實現(xiàn)研究[D]. 李陽.復旦大學 2013
本文編號:3394040
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