面向密碼算法的存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、信息安全是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生平穩(wěn)發(fā)展的重要領(lǐng)域，對(duì)于密碼算法及其軟硬件實(shí)現(xiàn)的研究具有重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。本文圍繞公鑰密碼算法和哈希算法中應(yīng)用最廣泛的RSA和SHA-256，在深入研究算法原理的基礎(chǔ)上，提出了一種面向密碼算法加速的存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)構(gòu)，賦予內(nèi)存進(jìn)行密碼計(jì)算的能力。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　對(duì)RSA和SHA-256原理及其算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析說明，基于仿真平臺(tái)對(duì)其軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行執(zhí)行軌跡的追蹤，進(jìn)一步分析上述兩種算法程序執(zhí)行負(fù)

2、載以及核心操作的存儲(chǔ)行為。提出了面向密碼算法加速的存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)構(gòu)，其核心思想是將密碼算法中有存儲(chǔ)依賴的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)邏輯運(yùn)算嵌入存儲(chǔ)器內(nèi)部，設(shè)計(jì)計(jì)算粒子并且配以新增密碼內(nèi)存，完成相應(yīng)加解密操作。
　　面向RSA算法，以模乘運(yùn)算中部分乘法操作為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)兩個(gè)計(jì)算粒子，并以此為基礎(chǔ)將模乘運(yùn)算分為預(yù)計(jì)算和乘累加循環(huán)迭代兩部分。模乘和模冪運(yùn)算由狀態(tài)機(jī)進(jìn)行控制，在存儲(chǔ)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)密碼內(nèi)存的地址維護(hù)邏輯。結(jié)果表明，完成一次1024位模乘運(yùn)算共需109