RSA关键运算的分析优化与硬件实现研究

基于RSA的公钥密码体制已被广泛运用于数字签名、身份认证等信息安全领域,其核心运算为大数模幂运算.文章采用改进的杨氏蒙哥马利模乘和快速二进制位扫描算法实现了该过程,并根据大数模乘运算和硬件实现的要求对模幂系统进行了分析和设计,提高了RSA模乘幂运算能力,节省了芯片面积.     

Montgomery模幂运算的一种改进方案

在RSA算法中,大数模幂运算的核心是大数模乘运算.本文在传统的Montgomery算法的基础上,利用快速大整数平方运算,提出了Montgomery算法的一种改进方案,有效缩短了大数模幂运算的时间,从而提高了RSA算法的加解密速度.     

一个基于迭代的RSA算法的实现

针对RSA算法的计算密集性的特点，提出了一种简单而有效的基于迭代的实现方法，即将幂运算的模转变成乘法的模，最终转换成加法的模．它能够满足512位和l024位RSA公钥加密算法的实用要求．     

嵌入式RSA加解密处理器

RSA加密是一个运算密集的过程 ,为了 CPU能实时进行处理 ,设计了一种嵌入式 RSA处理器 ,它可以在外部微处理器的控制下完成 RSA加解密运算。设计中采用了适合硬件实现的 CIOS方法 ,在保持硬件规模较小的同时加速模乘运算速度。在设计中还采用了窗口法减少模幂运算过程中所需进行的模乘运算次数 ,大大提高了处理速度。在电路的控制逻辑中 ,采取了流水线操作 ,进一步提高了处理速度。在 2 0 MHz的时钟频率下 ,该处理器完成 10 2 4bit的模幂运算最多只需 16 0 ms。电路规模约为 2 6 0 0 0等效逻辑门 ,适合用于各种嵌入式系统中     

一种多变量公钥算法的优化方案

针对多变量公钥体系的一些主要问题,提出了一种高效的优化实现方案.首先化简域L模幂运算,提出矩阵化方法,将庞大的模幂次数分解成矩阵形式并进行整合优化;基于BitSlice和复舍域分解的思想,提出一种用于64位处理器的域K乘法优化方法;提出稀疏矩阵LU压缩编码方法,减少私钥矩阵的存储空间;将以上优化算法在SFLASH签名算法上予以验证.与NESSIE官方数据相比,签名速度提高了2倍,验证速度提高了2倍,私钥存储空间减少了一半.     

VFP中字符串加密解密算法的设计与实现

利用加法、减法、模运算及字符串函数实现字符串加密、解密算法的设计,以及VFP中用面向对象方法的实现,避免了传统加密算法中的位运算,具有简单、快速的特点.     

Montgomery模幂运算的一种改进方案

在RSA算法中,大数模幂运算的核心是大数模乘运算。本文在传统的Montgomery算法的基础上,利用快速大整数平方运算,提出了Montgomery算法的一种改进方案,有效缩短了大数模幂运算的时间,从而提高了RSA算法的加解密速度。     

加法幂等半环和坡代数在网络路径优化问题中的应用

对加法幂等半环上矩阵幂收敛的条件,以及加法幂等半环和坡代数赋权图路径优化问题与伴随矩阵幂的关系进行了研究,优化问题是在加法诱导的偏序≤下考虑的.特别,证明了对于选择的加法幂等半环E上的n阶赋权图G,如果其伴随矩阵A满足aij=e,且对G的任一基本回路p,权w(p)≤e,e是E的乘法幺元,则An-1的(i,j)分量表示从顶点i到j的所有路径的权在偏序≤下的最大元,且最大元一定在某一基本路径上取得.坡代数赋权图的结果作为特例得到.最后给出了几个应用的实例.说明加法幂等半环赋权图的这类广义路径优化问题仍可用矩阵幂的方法来解.     

多位快速加法器的设计

加法运算在计算机中是最基本的,也是最重要的运算。传统的快速加法器是使用超前进位加法器,但其存在着电路不规整,需要长线驱动等缺点。文章提出了采用二叉树法设计加法器的方法,用该方法实现的加法器,具有电路规整、易于扩展及速度快等优点。     

云环境下安全外包椭圆曲线点的乘法

云计算是一种新兴的计算模式,它为云用户提供了强大的计算环境,但同时也引起了用户安全性和隐私性问题的关注.模幂运算是大多数现行的密码系统的基本运算之一,也是公钥密码系统在计算资源限制型设备上的计算瓶颈所在.使用传统的平方-乘算法计算一个n比特的指数的模幂运算,平均需要1.5n个模乘,对于资源有限型用户(或设备,例如智能卡)来说,这个计算量是个很沉重的负载.外包计算是云计算模式的优点之一,它使得云用户的计算能力不再受限于各自的资源约束型设备,通过外包工作负载给云,云用户可以使用云提供的无限资源来完成高代价的计算.本文围绕"外包模幂运算"这个问题展开研究,为椭圆曲线的点的乘法的计算问题,提出了一个安全的外包计算方案,并且将本文的方案应用于加速椭圆曲线数字签名的验证.     

一种改进的余弦窗及其DSP实现

提出了一种减少频谱泄漏,而又易于实现的改进的余弦窗,其核心思想是对一般的余弦窗函数施加一个指数m,根据对频率分辨率和幅值精度、旁瓣抑制的侧重不同,改变m的值,得到不同性能的改进余弦窗.在DSP中软件实现时,针对不同的m值,进行不同次数的循环来实现.仿真结果表明,这是一种效果比较好的加窗方法.     

多重分形在日韩汇率市场中的应用

汇率是国际贸易中非常重要的调节杠杆,是反映一国经济稳定程度的指标.在经济全球化的今天,汇率的波动直接影响着一系列金融市场的重大问题,探讨汇率的波动性及相关性对生产生活实际有重要作用.在对多重分形理论及多重分形方法改进和完善的基础上,对国际汇率进行了实证研究,主要内容如下:1)利用多重分形消除趋势交叉波动分析(Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis,简称MF-DCCA)方法对汇率的互相关性进行定量描述,求出多重分形广义的Hurst指数h(q),我们发现h(q)随q的变化而变化,也就是说汇率的相关性是非线性的,呈现多重分形的特性;2)基于滑动窗的方法分别计算单个序列和两个序列之间的普通Hurst指数随时间变化对应值,观察普通Hurst指数随着时间的演化特点,发现JPY/USD与KRW/USD时间序列各自的Hurst指数在0.5附近游走,而JPY/USD-KRW/USD的Hurst指数更多时候大于0.5,这说明两条汇率时间序列的波动具有很强的相关性.     

基于改进忆阻器的混沌电路研究

忆阻器是一种具有记忆和连续输出特点的非线性电阻器,针对窗函数忆阻器模型的不足,提出了一种改进的窗函数,它通过添加一个参数来关联忆阻器的线性与非线性特性。为了对该窗函数进行验证,运用了数值分析与模拟电路分析的方法,仿真得出了忆阻器的伏安特性曲线,结果表明,使用改进窗函数的忆阻器模型更加接近实际物理状态。同时,为了进一步研究该模型的电路特性,将该模型应用于蔡氏混沌电路,通过MATLAB仿真得出其相图,并分析它的李雅普诺夫指数谱,数据表明该电路能产生混沌现象,因此,该忆阻器模型是一个能被应用的非线性模型。     

基于SG算法的燃煤微分热重曲线平滑去噪

对燃煤微分热重曲线进行平滑去噪处理是获得煤的燃烧特性和热解反应动力学的参数的重要工作之一．运用SG(Savitzky-Golay)算法进行燃煤DTG数据平滑,指出影响平滑效果的主要因素是数据窗口大小、拟合阶数和平滑次数．选用了标准差、信噪比、中位数、极差、四分位间距、李氏指数和时移等作为评价指标,运用最大熵方法对平滑去噪前后的信号进行了频谱分析,对影响平滑效果的因素进行了评判后指出,数据窗口取15左右,拟合阶数取3左右,平滑次数取2左右,可得到较好效果．     

去滑动均值趋势的DeWijs模型多重分形特征分析

运用去滑动均值算法,探讨了De Wijs模型的多重分形特征。结果显示,趋势波动函数Fq(s)与尺度s具有较好幂律关系,Hurst指数h(q)与标度函数τ(q)都是随q变化的非线性函数,且随着富集参数d的增大,多重分形谱f(α)曲线跨度越大,指示多重分形特征越明显。这表明去滑动均值算法是识别De Wijs模型的多重分形特征及区分其分形强度的有效方法,可为进一步应用于实验数据的非线性特征分析提供理论指导。     

谢尔宾斯基地毯临界行为的研究

本文提出分形元胞生长法,并用此法产生无限大分形网络,模拟计算了二维谢尔宾斯基地毯上随机行走,获得了临界指数γ,结果表明:不同分维谢尔宾斯基地毯的随机行走属不同普适类.本文还进行不同材料、不同分形二维谢尔宾斯基地毯的电导和弹性研究,结果表明:谢尔宾斯基地毯的电导问题和弹性问题属不同普适类,电导临界指数仅同分维有关,而同材料本身无关,与理论结果一致.     

ENSO非线性预报

运用非线性时间序列分析方法,结合全局函数拟合和lyapunov指数分析对厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的时间演变进行研究。方法包括：相空间重构,lyapunov指数分析,全局函数拟合,主分量分析,最小二乘拟合。资料为CZ (Cane & Zebiak)模式产生的月平均海表温度异 常（SSTA）场。采用非线性混沌时间序列预报,不同于传统的时间序列分析方法。相比其他模式,它能用较少的资料得到较好的预报结果,为今后的ENSO预报提供了一个可供参考的方法。     

一种测量理想气体绝热指数的简易方法

提出一种通过测量绝热放气过程中不同阶段压力来推算理想气体绝热指数的简易方法,利用该方法对空气的绝热指数进行测量,并根据测量过程中遇到的一些问题对该方法进行了改进.测量结果表明,改进后的测量方法简单易行,准确度较好.     

基于最大Lyapunov指数的公路沉降预测

根据混沌理论具有分析非线性动态系统混沌特性的特点,对公路路基沉降量相关时间序列进行了分析和研究.在相空间重构的基础上,利用C-C方法求嵌入时延与嵌入窗、G-P方法求嵌入维数;应用小数据量法计算公路沉降量相关时间序列的最大Lyapunov指数,并进行混沌特性分析,结果显示累积沉降量符合混沌特性.最后对短期沉降量进行了预测.     

MANET中一种基于跨层协作改善TCP性能的方法

提出了一种新型的跨层协作方案,利用TCP连接沿途节点反馈的MAC层拥塞窗口(Contention Window,CW)值,来动态调节TCP发送方的最大发送窗口,从而调节网络的负载.仿真实验表明,该跨层协作方法在链式拓扑、网格拓扑以及随机动态移动拓扑中均能较明显地提高其TCP的性能及其网络的稳定性.