基于改进CSA-蒙哥马利的RSA加密处理器实现

为了提高RSA加密算法的速度和灵活度,对RSA的算法原理和实现方法进行了深入的研究,对普遍采用双CSA的蒙哥马利模乘算法进行了改进.将其中一个CSA的结构进行改变,且优化掉原先CSA-蒙哥马利算法结构中的CPA,不但减少了FPGA资源的使用,而且提高了RSA的处理速度.最后,实现了密钥长度可配置的RSA加密处理器,并对密钥长度为1 024bits的加密处理器作了性能参数分析.     

面向嵌入式处理器的优化Montgomery模乘算法

针对嵌入式系统中频繁的内存存取影响Montgomery模乘算法效率的问题,提出了一种优化的分离连续操作数缓存算法。该算法基于连续操作数缓存算法并进行优化,应用于计算多精度乘法和约减两部分,将整个计算分块使得每块内操作数只被加载一次;为了不破坏操作数加载的连续性,在多精度乘法和约减之间采用分离集成的方式;通过动态地使用寄存器和有效的缓存操作数来减少嵌入式系统中算法使用内存存取操作的总量,实现提高模乘算法效率的目的。实验结果表明:在使用MIPS64架构的处理器上,当模数为1 024bit时,与应用广泛的粗粒度集成操作数扫描算法相比,该算法的效率提高了4.17%。在嵌入式系统中,可将该算法应用于公钥密码体系中的模乘运算,在提高模乘效率的同时提高公钥密码算法的运算效率。     

Montgomery算法分析与研究

Montgomery算法作为一种快速大数模乘算法,常被应用于RSA、ElGamal等公钥密码算法的基本运算。对Montsomery算法进行了深入的剖析,系统地进行了理论推导,通过实验应用分析比较了两种有代表性的优化方案,并针对性地给出了其他方面的一些改进建议。     

RSA算法硬件实现的几个关键技术

介绍了RSA算法硬件实现的关键技术的基本思想.通过这些技术,可以极大增加算法的运行效率.     

基于流水线技术的Montgomery模乘器优化设计

基于高基FIOS算法,采用流水线技术实现Montgomery模乘器的硬件设计.并讨论流水线级数的选取对模乘器的速度、面积的影响,并推导出最优化流水线级数选取的公式.通过仿真实验证明了设计的优越性.     

一种Montgomery模乘算法硬件实现的改进电路

速度与面积是数字集成电路设计的两个重要目标,由于它们之间通常是一种相互制约的关系,所以往往要在一定程度上进行折中。作者提出的改进方法可以在几乎不增加硬件面积的条件下有效地提高速度。     

基于RSA体制的大数模幂乘算法

通过对RSA体制的描述,分析了在该体制中应用的y=x^e（modn）的求解方法,利用中国剩余定理,改进了求解y=x^e（modn）的过程,特别适合软件实现。     

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     

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。     

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.     

Montgomery算法在大数模幂运算中的改进

针对Montgomery算法中模乘模块的FIPS模式进行改进,将平方的简化算法与FIPS模式的算法相结合,在运用Montgomery算法计算模平方时降低了乘法运算次数,有效地提高了大数模幂运算的效率.     

基于新型脉动阵列的RSA密码处理器

应用于RSA密码系统的蒙哥马利模乘法算法,在专用集成电路实现时可以采用脉动阵列结构。长比特（1024位以上）数据的全局信号传输和乘法器的动态分割问题,对于RSA密码处理器的速度提高是非常重要的因素。作者提出一种基于模块的全局信号广播策略,减少全局信号的影响：通过采用流水化的总线传送全局数据;通过移位寄存器传送控制信号以及用于连续的乘法的中间结果。除了全局时钟之外的信号都被限定在一个模块内部或者相邻的2个模块之间。中国剩余定理（CRT）的采用,将解密速度提高了近4倍,作者提出一种冗余结构,使得在采用CRT时乘法器可以有效的进行动态分割。     

一款高吞吐率RSA密码处理器的设计

介绍了采用蒙哥马利模乘法算法和指数的从右到左的二进制方法,并根据大整数模乘法运算和VLSI实现的要求进行改进的RSA处理器,在提供高速RSA处理能力的同时,可抵抗某些定时分析攻击和功耗分析攻击.该RSA处理器在其模乘法器中使用了CSA(进位保留加法器)结构以避免长进位链,并采用一种新型(4∶2)压缩器结构以减少面积和延迟.提出了信号多重备份的方法,解决信号广播带来的大的负载和线长问题.数据通路的设计采用一种基于多选器的动态重构方法,其模乘法器可以执行一个1 024位的模乘幂运算,也可以并行执行2个512位的模乘幂运算,从而支持基于中国剩余定理的加速策略.     

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.     

RSA公钥体制中快速大整数乘法的实现

在密码算法中经常会遇到大整数的乘法，本文在Karatsuba-Ofman算法的基础上提出了一种快速乘法和平方算法，即Minima、Minmma算法，使得乘法和平方的运行速度大大提高。     

安全的并行椭圆曲线Montgomery阶梯算法

提出一种安全高效、 并行的Montgomery阶梯算法计算椭圆曲线标量乘法, 该算法继承了经典Montgomery阶梯算法能对抗简单边信道攻击的特性,  采用并行和y坐标恢复技术, 进一步提高了算法的实现效率, 算法的运算时间为［(4M+2S)+(3M+2S)］×t+12M+S.     

一种组合的快速RSA算法

提出一种组合的RSA算法 ,这种算法是对BR ,SMM ,伪余数快速RSA算法的组合 ,实验分析结果表明 ,新的组合算法比原来算法可节约时间 4 5 % .