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1、计算机应用技术专业优秀论文计算机应用技术专业优秀论文 可扩展的可扩展的 RSARSA 公钥密码协处理器研公钥密码协处理器研究与设计究与设计关键词：公钥密码关键词：公钥密码 协处理器协处理器 可扩展混合算法可扩展混合算法摘要：RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的 模幂运算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断 进步，为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过 模乘器位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究， 进行了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算法与改进的混合
2、模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了 可扩展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算 法与可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫 描，从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混 合模乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩 展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验证了可扩 展至 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.
3、69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特 存储资源。正文内容正文内容RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模 幂运算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进 步，为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模 乘器位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究， 进行了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的
4、可扩展 JB 算法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了 可扩展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算 法与可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫 描，从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混 合模乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩 展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验证了可扩 展至 2048 位的可扩展
5、RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特 存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究，进行 了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设计。 本文提
6、出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验证了可扩展至 2048
7、 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究，进行 了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设
8、计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验证了可扩展至
9、 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究，进行 了密钥可扩展 RSA 密
10、码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验
11、证了可扩展至 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究，进行 了密钥可扩展
12、 RSA 密码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，
13、本文实现并验证了可扩展至 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研究，进行
14、了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPG
15、A 器件，本文实现并验证了可扩展至 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,710 个自适应查找表和 6,380 比特存储资源。 RSA 算法是目前应用最广泛的公钥密码，其核心运算是基于大数模乘的模幂运 算，它所能提供的安全强度是由密钥长度决定的。随着攻击技术的不断进步， 为了保护系统不受到攻击，必须选用更长的密钥。当所选密钥长度超过模乘器 位宽时，就需要重新设计原有的芯片。本文基于可扩展模乘算法的研
16、究，进行 了密钥可扩展 RSA 密码芯片的设计。 本文提出了基于字运算的可扩展 JB 算 法与改进的混合模乘算法，在此基础上结合可扩展 Momgomery 算法提出了可扩 展混合模乘算法。可扩展混合算法采用分割操作数的方法，让可扩展 JB 算法与 可扩展 Momgomery 算法并行完成模乘运算，因乘数链被分割成两半并行扫描， 从而在理论上使模乘运算速度成倍地提高。基于引入可变参数的可扩展混合模 乘算法，本文设计出了在资源允许的情况下，可支持任意密钥长度的可扩展 RSA 模幂电路，使 RSA 公钥密码芯片能满足任意安全等级需求。 基于 Altera 公司的 Stratix EP2S30F672C3 FPGA 器件，本文实现并验证了可扩展至 2048 位的可扩展 RSA 模幂电路，在 112.69MHz 的时钟频率下， 512/1024/2048 三种运算模式最高运算速度分别达到 337.7Kbit/s、 189.3Kbit/s 和 52.3Kbit/s，电路共占用 18,7
