1024位RSA算法的VLSI實現.pdf

1、求解兩個大素數的乘積在計算上非常容易，而要分解兩個大素數的積求出它的因子則是世界上公認的數學難題。RSA算法正是一種基于大數因子分解的算法。RSA算法在數據加密和數字簽名技術作為保證信息安全的重要手段己得到了廣泛的應用。從1978年開始，RSA算法的研究十分繁多，已取得的成果主要集中在Montgomery模乘算法的改進方面。但隨著SoC設計方法的興起，將RSA算法融入SoC中將是一個非常有益的嘗試。本文給出了RSA算法從系統(tǒng)級建模、RT

2、L級實現、FPGA驗證到易于轉換成ASIC的設計綜合的完整流程，為相關的設計提供了寶貴經驗。 現代芯片設計的關鍵有兩個方面，一是設計周期，二是芯片性能。而RSA算法實現的多樣性和復雜性，大大限制了RSA算法的設計周期和運算速度。 在縮短設計周期方面，本文介紹了一種基于系統(tǒng)級算法的快速成型實現流程。從一個好的構思到芯片的誕生，其研發(fā)過程刻不容緩。在系統(tǒng)級設計階段確定RSA的實現算法并對其有效評估及優(yōu)化，為以后的RTL級設計

3、節(jié)約大量時間，也為最終能否流片提供了指導，有關方法已撰寫成論文“一種基于系統(tǒng)級算法的芯片快速成型設計流程”。 在提高芯片性能方面，本文提出了基于流水線、查找表技術，并帶有CSA、CLA結構的Montgomery模乘改進算法，較大地提高了RSA核心運算速度及整體運算速度。利用Synopsys的綜合工具，采用SMIC的0.18μm的工藝庫對設計進行了綜合。在自行設計的FPGA測試系統(tǒng)中，時鐘頻率為100MHz時，測得1024位RSA