基于超橢圓曲線的數(shù)字簽名研究.pdf

1、隨著信息技術、網(wǎng)絡技術的廣泛應用，網(wǎng)絡已經(jīng)成為人們社會生產(chǎn)、生活的各個重要組成部分。通過網(wǎng)絡，人們不但獲取了更豐富的信息，而且又有了新的生活、辦公方式，如：網(wǎng)上銀行、在線洽談、網(wǎng)上購物、在線簽署訂單、在線結算等等。隨著這些新生事物的出現(xiàn)，網(wǎng)絡安全的問題就顯得重要了。 保障網(wǎng)絡信息安全可靠的方法之一就是使用數(shù)字簽名，數(shù)字簽名是公鑰密碼學的發(fā)展，ElGamal和DSA是比較優(yōu)異的兩種數(shù)字簽名方式。而超橢圓曲線(Hyper Ellip

2、tic Curve)密碼體制是在目前的各公鑰密碼體制中，被公認為最好的一種，在使用相同長度密鑰的情況下，它可以獲得比橢圓曲線(Elliptic Curve)體制和RSA體制更好的安全性能。本論文在分析研究超橢圓曲線密碼體制、ElGamal簽名和DSA簽名的基礎上，設計了基于超橢圓曲線的數(shù)字簽名。 論文首先介紹了本設計的超橢圓曲線數(shù)字簽名所采用的工具，其中包括硬件描述語言VerilogHDL、軟件開發(fā)環(huán)境QuartusⅡ和FPGA

3、器件；然后介紹了本設計的超橢圓曲線數(shù)字簽名采用的數(shù)學、密碼學理論以及相關技術，如：二進制有限域、公鑰密碼學、數(shù)字簽名方法和超橢圓曲線密碼體制等。 論文接著結合本課題的要求，研究了二進制有限域運算，并采用Verilog語言設計了運算模塊；然后研究了超橢圓曲線除子的生成和運算算法，用Yerilog語言設計改進了隨機除子和消息壓縮除子的生成算法、除子加、倍加和標量乘算法。 論文最后在分析研究超橢圓曲線密碼體制、ElGamal和

4、DSA體制的基礎上，將超橢圓曲線移植到ElGamal和DSA體制當中，得到HEC-E1Gamal.簽名和HEC-DSA簽名，然后采用Verilog硬件描述語言設計了數(shù)字簽名系統(tǒng)的相應功能模塊，在OuartusⅡ環(huán)境下對設計進行了電路綜合、仿真驗證，并將設計系統(tǒng)編譯下載到FPGA器件中。 本論文設計的數(shù)字簽名具有一定的普遍性，適合于網(wǎng)絡中那些需要身份驗證的場合，包括網(wǎng)上銀行、電子商務、電子政務等。HEC-ElGamal簽名和HEC