公鑰體制中的橢圓曲線加密算法,相比RSA密碼算法,具有更高的加密安全強(qiáng)度等諸多優(yōu)點(diǎn),受到了越來(lái)越多的研究。本文首先從橢圓曲線上點(diǎn)乘運(yùn)算層次結(jié)構(gòu)出發(fā),自底向上的設(shè)計(jì)了雙域點(diǎn)乘加速器的硬件實(shí)現(xiàn)方案。本文首先設(shè)計(jì)了一種和積分離的高并行蒙哥馬利模乘實(shí)現(xiàn)方案及電路和基于非邏輯基4布斯編碼的雙域整數(shù)乘法單元,采用和積分離的高并行思想可以減少蒙哥馬利模乘運(yùn)算時(shí)迭代內(nèi)的路徑延時(shí),采用非邏輯思想編碼可以減少雙域整數(shù)乘法單元的關(guān)鍵路徑,提升了雙域模乘器的運(yùn)算速度。針對(duì)模逆運(yùn)算,本文設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)溢出模加運(yùn)算的快速雙域蒙哥馬利模逆實(shí)現(xiàn)方案并完成了電路設(shè)計(jì)。該方法通過(guò)無(wú)溢出模加運(yùn)算替代模減運(yùn)算,省去了約簡(jiǎn)的開(kāi)銷(xiāo),減少了雙域模逆器的運(yùn)算時(shí)間和面積開(kāi)銷(xiāo)。最后,針對(duì)直接限制點(diǎn)乘性能的點(diǎn)加倍點(diǎn)運(yùn)算,本文設(shè)計(jì)了一種基于雙模乘器并行壓縮的點(diǎn)加倍點(diǎn)調(diào)度方案,本文分析了在點(diǎn)加倍點(diǎn)運(yùn)算中,雙模乘器是一種最高效的實(shí)現(xiàn)方式,其次采用并行壓縮的思想可以減少雙模乘器調(diào)度時(shí)點(diǎn)加倍點(diǎn)運(yùn)算通路和存儲(chǔ)空間開(kāi)銷(xiāo),提升了點(diǎn)加倍點(diǎn)及點(diǎn)乘運(yùn)算的性能。本文完成了雙域點(diǎn)乘加速器的電路設(shè)計(jì),并搭建了驗(yàn)證平臺(tái),對(duì)硬件設(shè)計(jì)完成了系統(tǒng)級(jí)、模塊級(jí)的功能驗(yàn)證。通過(guò)... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

橢圓曲線密碼算法研究重點(diǎn)

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文算術(shù)運(yùn)算中模乘、模逆運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)中運(yùn)算速度限制了雙域橢圓曲線上點(diǎn)乘運(yùn)算的性能。因此，一點(diǎn)乘設(shè)計(jì)方案已經(jīng)成了不可或缺的研究領(lǐng)域。究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)算可以分解為橢圓曲線上的點(diǎn)加和倍點(diǎn)運(yùn)算，而點(diǎn)、平方和除法操作，結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。

點(diǎn)R= 2P=(xR,yR)的 xR和yR的值可22( 1)RR P Rx ay x x /P P P x y x算有限域上的算術(shù)運(yùn)算以及橢圓曲術(shù)運(yùn)算的點(diǎn)乘運(yùn)算是橢圓曲線密碼整數(shù) k，計(jì)算 kP，即計(jì)算 k 個(gè) P想劃分，如圖 2-2 點(diǎn)乘運(yùn)算層次結(jié)F 編碼點(diǎn)乘算法，將點(diǎn)乘運(yùn)算 k身的和，點(diǎn)加運(yùn)算是計(jì)算兩個(gè)不同線上的點(diǎn)加和倍點(diǎn)調(diào)度實(shí)現(xiàn)方案算，最后可以得到點(diǎn)乘的運(yùn)算結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GF(p)上構(gòu)造安全橢圓曲線的一種新方法[J]. 胡建軍.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(02)
[2]一種改進(jìn)的基于Kogge-Stone結(jié)構(gòu)的并行前綴加法器[J]. 趙翠華,婁冕,張洵穎,沈緒榜.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(02)
[3]構(gòu)造有限域上具有給定階點(diǎn)的橢圓曲線[J]. 王鯤鵬,李寶.  軟件學(xué)報(bào). 2007(07)
[4]一種改進(jìn)的Wallace樹(shù)型乘法器的設(shè)計(jì)[J]. 趙忠民,林正浩.  電子設(shè)計(jì)應(yīng)用. 2006(08)
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碩士論文
[1]素?cái)?shù)域上公鑰密碼加速器庫(kù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張遠(yuǎn)洋.解放軍信息工程大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2906942