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1、理工大学毕业设计（论文）成绩评定学生姓名： 专业： 学号： 题目： 毕业设计（论文）答辩委员会（小组）评语：答辩评分: 答辩委员会主任（组长）（签字）： 年 月 日毕业设计（论文）成绩：指导教师评分( %)审阅评分( %)答辩评分( %)毕业设计（论文）成绩： （分）毕业设计（论文）总评成绩（等级）： 答辩委员会主任（签字）： 年 月 日毕业设计（论文）评语指导教师评语：指导教师评分： 指导教师（签字）： 年 月 日评阅人评语：评阅人评分： 评阅人（签字） ： 年 月 日学生毕业设计档案学 生 姓 名学 院信息科学与工程学院学 号指导教师姓名职 称讲师所在单位毕业设计题目基于modelsim的
2、RSA加密算法的研究毕业设计（论文）完成情况毕业设计各阶段名称起止日期完成情况（存在问题及整改意见）阶段成绩*毕业设计（论文）开题，完成文献综述及外文文献翻译熟悉Verilog语言，研究公钥密码体制基本理论，掌握RSA密码算法原理及关键技术采用Verilog语言实现512位RSA加密算法，系统包括预处理模块、模幂计算模块、控制模块等使用modelsim软件进行仿真、测试验证并得出结论完善系统，撰写毕业论文13周46周710周1113周1416周指导教师意见（根据学生出勤及毕业设计（论文）完成情况，指导教师是否同意该学生参加答辩）指导教师（签名）： 年 月 日*注：阶段成绩分A、B、C三级：A为
3、全面完成任务、B为完成任务、C为完成任务不好毕业设计（论文）任务书学 院信息科学与工程学院专 业通信工程学 生 姓 名学 号设计（论文）题目基于modelsim的RSA加密算法的研究内容及要求：RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。本设计主要功能及具体要求如下：1、研究RSA加密算法的基本理论，掌握RSA加密算法原理及关键技术。2、采用Verilog语言实现实现512位RSA加密算法，
4、设计工作包括包括预处理模块、模幂计算模块、控制模块等。3、 使用modelsim软件进行仿真，并对结果进行分析。进度安排：13周：毕业设计（论文）开题，完成文献综述及外文文献翻译；46周：熟悉Verilog语言，研究公钥密码体制基本理论，掌握RSA密码算法原理及关键技术；710周：采用Verilog语言实现512位RSA加密算法，系统包括预处理模块、模幂计算模块、控制模块等；1113周：使用modelsim软件进行仿真、测试验证并得出结论；1416周：完善系统，撰写毕业论文；指导教师（签字）：年 月 日学院院长（签字）：年 月 日摘 要自20世纪90年代以来，计算机网络技术使得计算机应用得到进
5、一步普及和发展，其应用几乎已深入到人类社会活动和生活的一切领域，但是如何保证信息的安全却是一个十分重要的问题。根据各种安全技术和应用的需求，人们提出了许多加密的算法。RSA算法被公认为是最优秀的密码体制之一，在广泛的应用过程中，它的安全性和性能不断得到人们的肯定，从而成为最流行的密码体制之一。可以用来进行数字签名和身份验证。 本文介绍了密码学的基本概念，包括数论的基础知识和模运算的概念。分析了RSA密码体制原理，剖析了RSA加解密过程中要用到的算法，重点介绍了改进的基为2的蒙哥马利模乘算法。对整个RSA系统的结构，采用verilog语言对其进行了设计和划分，并按照划分的子模，设计了数据通径模块
6、和系统控制模块等子模块，而后使用modelsim软件实现。关键词:密码学，RSA加密算法，verilog语言，modelsimThe RSA encryption algorithm research based on modelsimAbstractComputer network technology, whose application has gone deep into almost every field of human life and social activity, has bee further popularized and developed since 1990s,
7、 but it is a very important question to guarantee information security. Various encryption algorithms have been presented to meet different security technology and application needs. RSA, whose security and property has been affirmed continually in its widespread application, is generally establishe
8、d as an excellent cryptosystem. RSA has become the most popular cryptosystem.it is often used in digital signature and identification system. In this thesis, the basic concepts of cryptogram including number theory and modular arithmetic are introduced. It is the base of knowing the RSA cryptosystem
9、 well. RSA system principle and some algorithm used in the encrypt and decrypt process are analyzed, especially radix-2 modified Montgomery modular multiplication algorithm. The full system s design and partition is achieved. The modules of prepared implementation, exponentiation computation system
10、and system controller etc. have been detailed based on system partition.Key Words: cryptology, RSA eryptographie algorithm, verilog language，modelsim 目 录第一章 绪 论11.1 课题背景和意义11.1.1课题背景11.1.2课题的研究意义11.2国内外研究现状21.3 论文的篇章结构3第二章 RSA公钥加密系统的基本原理52.1 RSA数学基础52.1.1 单向函数52.1.2 因子的概念52.1.3 公约数与最大公约数62.1.4 互质数62
11、.1.5 欧拉定理62.2 素数的产生72.3 RSA加密算法82.3.1 RSA加密算法的公钥对（及私钥）对产生步骤82.3.2RSA加密算法加解密过程82.3.3证明加密算法的正确性92.4RSA加密算法在通信网络中的应用102.4.1 信息交换102.4.2数字签名112.5RSA加密算法的安全性11第三章 512位RSA加密算法的设计123.1 大数运算123.2 模乘运算143.3蒙哥马利模乘算法143.3.1原始蒙哥马利模乘算法143.3.2 一种改进的蒙哥马利模乘算法153.3.3 基于从左到右扫描法的蒙哥马利算法16第四章 基于VERILOG语言的512位RSA加密模块的设计1
12、84.1 RSA系统总体框架184.1.1 RSA系统外部管脚示意图184.1.2 RSA系统结构框图194.2 系统各模块设计204.2.1 数据通经模块204.2.2 控制模块设计23第五章 基于MODELSIM的RSA加密算法的仿真255.1 仿真工具软件介绍255.1.1Synopsys的VCS265.1.2modelsim软件介绍265.2CONTROL模块关键部分代码及其数据流图:275.3 DATAPATH模块源代码及其数据流图:325.4 RSA总体模块及其数据流图：345.4.1 RSA模块源代码:345.4.2 RSA_tb模块源代码:355.5 测试验证37结 论41参考
13、文献42致 谢44附录A 英文原文45附录B 汉语翻译52第一章 绪 论1.1 课题背景和意义 1.1.1 课题背景 自20世纪90年代以来，计算机网络技术使得计算机应用得到进一步普及和发展，并在全球得以迅猛发展和延伸，成为当代发展最为迅猛的科学技术，其应用几乎已深入到人类社会活动和生活的一切领域。但在计算机给人们的生活和工作带来极大方便的同时也带来了许多待解决的问题，大量敏感信息如何保护成为一个主要的问题。一个安全、健壮的信息系统离不开各种信息安全技术的支持。计算机网络中所采用的核心安全技术都是由密码学派生出来的技术与应用，可以说现代密码学的研究和发展是计算机技术尤其是网络安全技术发展的重要保障。根据各种安全技术和应用的需求，人们提出了许多密码的算法，在广泛的应用中，一些优秀的密码体系的性能和安全性不断得到证实和加强。但是，随着计算机运算能力的提高以及分布式计算的发展，各种密码系统的安全性都受到了不同程度的威胁。有些密码系统已经被破解，例如DES(Data Encryption Standard)密码体制。另外许多著名的密码体制也岌岌
