本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的ECC算法優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：ECC(Elliptic Curve Cryptography橢圓曲線加密體制)是公鑰加密體制的一種,是迄今為止最安全有效的三大公鑰算法之一。但是由于公鑰算法是基于數(shù)學(xué)問(wèn)題的難解性,所以通過(guò)增加密鑰長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到更高的安全性無(wú)疑會(huì)給密碼系統(tǒng)帶來(lái)一定的壓力,導(dǎo)致處理效率的降低。本文通過(guò)對(duì)信息安全理論和ECC算法的研究,提出了一種將ECC與混沌算法相結(jié)合的加密/解密方案。通過(guò)運(yùn)用混沌序列對(duì)明文進(jìn)行預(yù)處理來(lái)增加明文的隨機(jī)性,消除明文中的語(yǔ)言特性,使得該系統(tǒng)對(duì)于蠻力攻擊的抵抗能力大大增強(qiáng)。為了減小增加預(yù)處理步驟而給系統(tǒng)帶來(lái)的影響,本文通過(guò)對(duì)ECC算法中涉及到的標(biāo)量乘法以及域運(yùn)算的現(xiàn)有算法進(jìn)行分析比對(duì),選取出合適的算法用以該優(yōu)化方案的實(shí)現(xiàn)。本文運(yùn)用SOPC技術(shù),通過(guò)FPGA芯片對(duì)優(yōu)化的加密系統(tǒng)加以實(shí)現(xiàn),并給出了仿真測(cè)試結(jié)果。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析,證明該方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：橢圓曲線加密體制 混沌加密 標(biāo)量乘法 FPGA SOPC
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN918.4
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題選題的背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 第2章 密碼學(xué)基礎(chǔ)12-17
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述12-13
• 2.1.1 安全機(jī)制12
• 2.1.2 安全服務(wù)12
• 2.1.3 安全攻擊12-13
• 2.2 密碼學(xué)理論13-16
• 2.2.1 密碼分析學(xué)13-14
• 2.2.2 密碼系統(tǒng)14-15
• 2.2.3 密碼體制15-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 第3章 ECC算法理論基礎(chǔ)17-25
• 3.1 橢圓曲線密碼體制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)17-23
• 3.1.1 橢圓曲線的定義17
• 3.1.2 有限域理論17-20
• 3.1.3 有限域上的橢圓曲線群20-23
• 3.2 橢圓曲線密碼體制23-24
• 3.2.1 系統(tǒng)的建立與密鑰的生成23-24
• 3.2.2 橢圓曲線密碼體制加密流程24
• 3.3 本章小結(jié)24-25
• 第4章 ECC算法優(yōu)化設(shè)計(jì)25-46
• 4.1 優(yōu)化算法設(shè)計(jì)思想25-26
• 4.2 結(jié)合混沌理論的密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-33
• 4.2.1 混沌理論的發(fā)展26-27
• 4.2.2 混沌特性及其加密原理27-29
• 4.2.3 基于Logistic映射的ECC密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-33
• 4.3 橢圓曲線上的標(biāo)量乘法快速算法選取及方案設(shè)計(jì)33-45
• 4.3.1 二元擴(kuò)域GF(2~m)上的快速運(yùn)算算法選取33-43
• 4.3.2 橢圓曲線上點(diǎn)乘運(yùn)算的快速運(yùn)算方案設(shè)計(jì)43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 ECC優(yōu)化算法的SOPC實(shí)現(xiàn)46-60
• 5.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境概述46-51
• 5.1.1 嵌入式系統(tǒng)與SOPC46-47
• 5.1.2 NiosII軟核處理器47-48
• 5.1.3 基于NiosII的SOPC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程48-50
• 5.1.4 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)及硬件環(huán)境50-51
• 5.2 基于SOPC的加密系統(tǒng)開(kāi)發(fā)51-56
• 5.2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51-52
• 5.2.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52
• 5.2.3 預(yù)處理運(yùn)算模塊IP核設(shè)計(jì)52-54
• 5.2.4 標(biāo)量乘法運(yùn)算模塊IP核設(shè)計(jì)54-56
• 5.3 仿真及性能分析56-59
• 5.3.1 預(yù)處理模塊仿真56-57
• 5.3.2 標(biāo)量乘法模塊仿真57-58
• 5.3.3 加密／解密結(jié)果58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69-70

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本文編號(hào)：535619