RSA算法及其PLD實(shí)現(xiàn).pdf

1、密碼技術(shù)和管理是確保信息安全的核心,近年來密碼學(xué)愈來愈受到世界各國(guó)的重視,發(fā)展十分迅速.密碼學(xué)分為分組密碼學(xué)和公鑰密碼學(xué)兩種,公鑰密碼學(xué)由于它在數(shù)字簽名、認(rèn)證和密鑰管理上的優(yōu)越性,其應(yīng)用十分廣泛.RSA是其中最具代表性的算法之一.RSA算法是很有前途的的公開密鑰算法,它算法簡(jiǎn)單、保密性強(qiáng),而且沒有密鑰管理的麻煩,特別適合現(xiàn)代保密通信的需要,但是RSA算法的最大的缺陷就是加密速度較慢.為實(shí)現(xiàn)RSA的快速加密,人們常用硬件電路來實(shí)現(xiàn)密碼系統(tǒng)

2、,但與軟件實(shí)現(xiàn)方法相比,傳統(tǒng)的ASIC解決方案缺乏靈活性,在RSA公鑰密碼體系中,模和冪的大小、位數(shù)就不容易改變,而利用可重新配置的器件不僅能滿足性能和安全上的要求,而且有相當(dāng)?shù)撵`活性.特別在計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)中,對(duì)所傳輸?shù)男畔⒂胁煌募用芤髸r(shí),我們可以重新配置,改變模和冪的大小、位數(shù),以達(dá)到最佳的性能,因此在計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)中,具有較大的應(yīng)用價(jià)值.為提高加解密速度和應(yīng)用上的靈活性,我們做了以下工作:1.在RSA中的運(yùn)算,主要是模冪乘運(yùn)

3、算,而Montgomery算法是進(jìn)行模冪乘運(yùn)算一種很有效的算法,因此,我們采用Montgomery模乘算法作為硬件解決方案.為了便于硬件的實(shí)現(xiàn)和提高芯片的有效性,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中,對(duì)Montgomery模乘算法進(jìn)行了改進(jìn).用這種改進(jìn)算法設(shè)計(jì)的模乘器,可以減少一個(gè)大位數(shù)的加法器,從而減少了硬件電路的復(fù)雜性,并加快了硬件的加、解密速度.2.提出和設(shè)計(jì)了一種循環(huán)式的加法器以取代以前實(shí)現(xiàn)方案中進(jìn)位傳播加法器或流水線方式加法器.3.設(shè)計(jì)了模乘器和模冪