本文選題：橢圓曲線 + 標量乘法　； 參考：《小型微型計算機系統(tǒng)》2014年10期

【摘要】：橢圓曲線標量乘法的計算量大,對處理器的運算能力要求高,是整個橢圓曲線密碼體制實現的關鍵;標量乘運算依賴于下層的點運算和最底層的有限域乘法、加法、求逆的運算速度,因此設計高效的標量乘和有限域運算硬件結構是提升橢圓曲線標量乘性能的關鍵.采用指令方式實現Montgomery模逆運算,相比于傳統(tǒng)實現減少了近1/3的延遲;提出一種混合點運算的數據流水排布模式,相比于順序執(zhí)行點加、倍點運算減少了近一半的延遲,具有較高的并行度和運算部件利用率;設計并實現了一種基于定制指令的橢圓曲線標量乘處理器,它在Virtex6VSX475T FPGA上完成一次標量乘運算需要0.275ms,吞吐量為18180次/秒,相比于相關工作[3-5,8]可以提升約45.9%~97.6%的運算延遲.
[Abstract]:The elliptic curve scalar multiplication is the key of the whole elliptic curve cryptosystem because of its high computational power and high computational power, and the scalar multiplication depends on the point operation of the lower layer and the multiplication and addition of the lowest finite field, and the scalar multiplication depends on the point operation of the lower layer and the multiplication and addition of the finite field on the bottom layer. Therefore, the design of efficient scalar multiplication and finite field operation hardware structure is the key to improve the performance of elliptic curve scalar multiplication. This paper presents a data pipelining mode of hybrid point operation, which reduces the delay by nearly a third compared with the traditional implementation, and reduces the delay by nearly half compared with the sequential execution point addition. A kind of elliptic curve scalar multiplication processor based on custom instruction is designed and implemented. It takes 0.275 Ms to complete the scalar multiplication operation on Virtex6VSX475T FPGA, and the throughput is 18180 times per second. Compared with the related work [3-5 + 8], the computational delay of about 45. 9% or 97. 6% can be increased.
【作者單位】： 數學工程與先進計算國家重點實驗室;
【基金】：國家“八六三”高技術發(fā)展計劃重大項目基金(2014AA01A300)資助
【分類號】：TP332

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孫加林;蘇超;李俊韜;;無窮小量的等價代換在高等數學中的應用[J];計算機光盤軟件與應用;2013年16期

2 嚴琳;盧忱;張啟云;;一種基于橢圓曲線密碼的WiMAX接入認證方法[J];電子科技;2013年09期

3 黃世增;陳運;陳俊;;針對抗邊信道攻擊的橢圓曲線標量乘法的簡單功耗分析[J];成都信息工程學院學報;2013年05期

4 趙菲菲;魏仕民;;基于橢圓曲線的盲簽名[J];淮北師范大學學報(自然科學版);2013年04期

5 殷愛菡;王勝凱;;一種改進的基于ECC的免配對密鑰協商協議[J];電視技術;2013年19期

6 宋長軍;白永祥;;橢圓曲線及其在密碼學中的應用研究[J];電腦知識與技術;2013年34期

7 李默然;嚴迎建;陳韜;陳琳;;Montgomery標量乘算法的抗DPA攻擊改進算法[J];電子技術應用;2014年01期

8 何清平;鄒候文;楊汝;;AES與ECC混合密碼體制的研究[J];廣州大學學報(自然科學版);2014年02期

9 趙強;林淑玲;;信息安全技術對密碼理論研究影響[J];公安海警高等專科學校學報;2007年04期

10 古春生;;NTRU公鑰密碼的可視化教學[J];江蘇理工學院學報;2014年04期

相關會議論文 前2條

1 張凱凡;李逢高;;一種高效的基于橢圓曲線密碼的數字簽名方案[A];武漢機械設計與傳動學會第17屆學術年會論文集[C];2009年

2 Zhang Ying;Ji Pengfei;;An Efficient and Hybrid Key Management for Heterogeneous Wireless Sensor Networks[A];第26屆中國控制與決策會議論文集[C];2014年

相關博士學位論文 前10條

1 李忠;有限域上橢圓曲線密碼體制快速算法研究[D];西南交通大學;2012年

2 程紫堯;多種應用環(huán)境下安全認證協議的研究[D];北京交通大學;2013年

3 張曼君;無證書公鑰密碼體制的理論與應用研究[D];西安電子科技大學;2013年

4 王莉;若干關于矩陣的密碼協議的設計與分析[D];上海大學;2013年

5 陳艾東;模冪算法功耗分析攻擊的研究[D];電子科技大學;2013年

6 周景賢;RFID系統(tǒng)安全協議研究[D];北京郵電大學;2013年

7 劉婷婷;面向云計算的數據安全保護關鍵技術研究[D];解放軍信息工程大學;2013年

8 潘平;基于幾類典型非交換代數結構的公鑰密碼體制的研究[D];北京郵電大學;2013年

9 周德華;代理重加密體制的研究[D];上海交通大學;2013年

10 劉雪峰;隱私安全協議研究[D];西安電子科技大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 曹媛;加速橢圓曲線上離散對數問題的Pollard's Rho算法[D];山東大學;2013年

2 谷國進;基于SM2算法的認證授權系統(tǒng)研究與實現[D];山東大學;2013年

3 張明;基于量子密鑰的VPN安全性研究[D];北京郵電大學;2013年

4 鄒闖;UC安全的雙向匿名認證密鑰協商協議的研究與設計[D];蘭州理工大學;2013年

5 馮江偉;原始簽名人匿名的代理簽名研究[D];蘭州理工大學;2013年

6 陳林;基于NFC技術的近場支付安全性研究[D];西北大學;2013年

7 劉鵬;基于CPK體制的安全U盤的設計和實現[D];北京交通大學;2013年

8 王明偉;前向—后向安全的數字簽名方案[D];西安電子科技大學;2013年

9 石瑞君;三方密鑰協商協議的研究與分析[D];西安電子科技大學;2013年

10 王萬興;誘捕路由型的互聯網反審查系統(tǒng)安全性研究[D];西安電子科技大學;2013年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 程一飛;陳文莉;;適合內存空間受限制設備的多標量乘算法[J];計算機工程與設計;2006年11期

2 殷新春;侯紅祥;謝立;;一種基于加法鏈的快速標量乘算法[J];計算機應用;2008年01期

3 殷新春;侯紅祥;;一種定點快速標量乘算法的優(yōu)化[J];計算機工程與應用;2008年04期

4 殷新春;侯紅祥;謝立;;基于雙基數的快速標量乘算法[J];計算機科學;2008年06期

5 殷新春;朱虹;趙榮;;一種基于交錯的窗口標量乘算法[J];計算機應用與軟件;2010年11期

6 陳厚友;馬傳貴;;橢圓曲線密碼中一種多標量乘算法[J];軟件學報;2011年04期

7 郝玉潔;殷石;;一種基于邊信道原子的快速標量乘算法(英文)[J];中國通信;2011年02期

8 劉天曉;李晶雯;劉丹;;基于滑動窗的標量乘算法改進[J];電腦知識與技術;2011年27期

9 陳軍;趙建民;;抗能量攻擊的新標量乘算法[J];計算機應用與軟件;2012年04期

10 逯玲娜;李冬霞;;基于多基數系統(tǒng)的有效標量乘算法[J];鹽城工學院學報(自然科學版);2013年02期

相關會議論文 前3條

1 劉丹;祝烈煌;詹培星;王飛;劉漢南;;一種適用于無線傳感器節(jié)點的標量乘快速算法[A];2010年全國通信安全學術會議論文集[C];2010年

2 郭智強;沈明玉;;橢圓曲線密碼體制中標量乘算法的改進[A];計算機技術與應用進展·2007——全國第18屆計算機技術與應用（CACIS）學術會議論文集[C];2007年

3 殷新春;朱虹;侯紅祥;;一種基于折半運算的Comb標量乘算法[A];2008年全國開放式分布與并行計算機學術會議論文集(上冊)[C];2008年

相關博士學位論文 前5條

1 劉雙根;快速安全的橢圓曲線標量乘算法研究[D];西安電子科技大學;2008年

2 李明;橢圓曲線和超橢圓曲線上標量乘的快速計算[D];山東大學;2012年

3 郝艷華;超橢圓曲線密碼體制中標量乘法的快速算法研究[D];西安電子科技大學;2007年

4 龐世春;能抵御邊信道攻擊的橢圓曲線標量乘算法研究[D];吉林大學;2010年

5 丁勇;橢圓曲線密碼體系中標量乘的快速算法研究[D];西安電子科技大學;2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 呂宏強;橢圓曲線密碼體制中標量乘算法的研究[D];北京化工大學;2013年

2 李明;橢圓曲線密碼體制中標量乘算法及邊帶信道攻擊的研究[D];山東大學;2007年

3 盧正己;幾類代數曲線上的快速標量乘算法研究[D];杭州電子科技大學;2012年

4 李明;整數乘法公式中的分拆算法及標量乘算法[D];青島大學;2013年

5 王立川;橢圓曲線上標量乘快速算法研究[D];西安電子科技大學;2011年

6 張海靈;橢圓曲線標量乘快速算法的研究與設計[D];揚州大學;2011年

7 陳厚友;橢圓曲線標量乘算法的設計與分析[D];解放軍信息工程大學;2010年

8 何彬;橢圓曲線上標量乘算法研究與改進[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

9 侯紅祥;橢圓曲線上快速標量乘算法的研究[D];揚州大學;2008年

10 楊婷;橢圓曲線標量乘的安全快速算法研究[D];揚州大學;2012年

，

本文編號：1960061