首页> 中文学位 >椭圆曲线密码算法IP的VLSI实现
【6h】

椭圆曲线密码算法IP的VLSI实现

代理获取

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和学位论文版权使用授权书

第1章信息安全和密码技术

1.1信息安全

1.2密码技术

1.2.1加密和解密

1.2.2鉴别、完整性和抗抵赖

1.2.3算法和密钥

1.2.4密码系统的分类

1.3公开密钥密码系统

1.3.1基本概念

1.3.2公开密钥密码系统的分类

第2章椭圆曲线密码系统

2.1概述

2.2实数域椭圆曲线群

2.2.1实数域椭圆曲线和椭圆曲线群

2.2.2实数域椭圆曲线群的加法法则

2.3有限域、素数域和特征为2的有限域

2.3.1有限域

2.3.2素数域

2.3.3特征为2的有限域

2.4素数域椭圆曲线群

2.4.1素数域椭圆曲线群

2.4.2素数域椭圆曲线群的性质

2.4.3素数域椭圆曲线群的加法法则

2.5特征为2的有限域椭圆曲线群

2.5.1特征为2的有限域椭圆曲线群

2.5.2特征为2的有限域椭圆曲线群的性质

2.5.3特征为2的有限域椭圆曲线群的加法法则

2.6点乘和椭圆曲线离散对数问题

2.6.1点乘

2.6.2椭圆曲线离散对数问题

2.7椭圆曲线密码系统的应用

2.7.1椭圆曲线加密/解密

2.7.2椭圆曲线数字签名算法

2.7.3椭圆曲线Diffie-Hellman密钥交换协议

第3章椭圆曲线密码算法

3.1椭圆曲线群的点乘算法

3.1.1 leftto right binary点乘算法

3.1.2非相邻形式

3.1.3 binary NAF点乘算法

3.1.4仿射坐标和射影坐标

3.1.5射影坐标下素数域椭圆曲线群加法法则

31.6特征为2的有限域中的射影Montgomery点乘算法

3.2素数域的模运算

3.2.1 Montgomery模乘算法

3.2.2模逆算法

3.2.3模幂算法

3.3特征为2的有限域的模运算

3.3.1 Montgomery模乘算法

3.3.2快速归约算法

3.3.3利用快速归约算法计算模乘

3.3.4利用快速归约算法计算模平方

3.3.5模逆算法

第4章基于对称运算单元的算法设计

4.1椭圆曲线密码系统的设计要求

4.1.1密码算法硬件实现的优点

4.1.2密码算法实现的可伸缩要求

4.1.3椭圆曲线密码系统的兼容性要求

4.2设计目标

4.3不对称运算单元的弊端

4.4基于对称运算单元的素数域Montgomery模乘算法

4.5基于对称运算单元的特征为2的有限域的算法

4.5.1基于对称运算单元的快速归约算法

4.5.2基于对称运算单元的模乘算法

4.5.3基于对称运算单元的模平方算法

第5章硬件实现

5.1总体架构

5.2存储器

5.3双域乘法器的设计

5.3.1素数域和特征为2的有限域中加法的异同

5.3.2进位保留加法器

5.3.3用进位保留加法器和Wallace tree实现双域乘法器

5.3.4双域加法器

5.3.5用双域加法器实现双域乘法器

5.4数据通路

5.4.1数据通路必须支持的运算

5.4.2流水线组织的数据通路

5.5指令集的设计

5.5.1设计出发点

5.5.2指令集

5.5.3指令格式

5.6数据通路控制器的设计

5.6.1流水线组织的控制器

5.6.2数据前推和流水线的停止

5.7指令FIFO

5.8算法控制单元

5.8.1算法控制模块之间的调用

5.8.2算法控制模块和指令FIFO之间的通信

5.8.3仲裁

第6章结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

作者发表论文

展开▼

摘要

随着计算机和互联网的飞速发展,信息安全问题越来越受到关注.信息安全的核心是密码技术.椭圆曲线密码体制作为一种新兴的公开密钥密码体制,具有密钥短、实现速度快、安全性高的优点,有着良好的应用前景.该文从算法和硬件角度出发,讨论了椭圆曲线密码算法IP的VLSI实现.椭圆曲线密码系统具有复杂的数学背景,涉及众多的算法,该文根据不可约多项式的特点提出了特征为2的有限域上的一种快速归约算法,大大提高了模乘的速度.该文在论述了椭圆曲线密码系统的设计要求后,提出采用对称的运算单元,并分别在两种有限域上讨论了基于对称运算单元的算法设计.该文提出了采用双域加法器和Wallace Tree构造双域乘法器,从而支持了两种有限域的椭圆曲线密码算法,同时还具有面积小、功耗低的特点.为了减小路径延迟,提高工作频率,该文提出并采用了具有四级流水线的数据通路.与此相对应,采用了流水线组织的数据通路控制器,并讨论了解决数据相关性的两个方法,即数据前推和流水线的停止.为了简化算法控制单元的设计以及增强系统的灵活性和可扩展性,该文提出设计指令集,并讨论了指令集设计的原则、指令的格式和指令FIFO.该文还讨论了算法控制模块之间的调用以及算法控制模块与指令FIFO之间的通信.为了避免存储器成为制约系统性能的瓶颈,采用了两个具有两个异步读端口和一个同步写端口的存储器.所实现的系统具有极佳的灵活性和通用性,同时还具有面积小、速度快的优点.

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号