國密SM2在SoPC上快速運算的研究和實現(xiàn).pdf

1、國密SM2是國家密碼管理局頒布的一個基于橢圓曲線的公鑰密碼算法。SM2算法的實現(xiàn)速度取決于各部分算法的運算速度，以往對SM2的研究也主要集中在算法的快速實現(xiàn)方面，包括雜湊算法、域元素的乘法及其他算法的快速實現(xiàn)上。
　　針對國密算法在SoC上的快速實現(xiàn)，本文選取SoPC作為實現(xiàn)的途徑，主要從SM2算法整體入手，分析考慮算法各部分的實現(xiàn)，同時考慮硬件的資源的消耗以及軟硬件調(diào)用等問題。
　　本文的主要工作有:
　　(1)雜湊

2、算法SM3實現(xiàn)方面:使用的是硬件實現(xiàn)方式，依據(jù)SoPC的內(nèi)部總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接口封裝，設(shè)計和實現(xiàn)了可以提供給NiosⅡ嵌入式系統(tǒng)的直接使用的組件，在CycloneⅣ系列的EP4CE22F17C8N上進(jìn)行了實現(xiàn)，測試表明，運行頻率可以達(dá)165MHz，吞吐量為1184.8 Mbit/s;
　　(2)域運算方面:m的數(shù)值選為281位，使用高斯正規(guī)基進(jìn)行域運算。在平方運算上進(jìn)行了改進(jìn)，一個周期內(nèi)實現(xiàn)多個移位運算。對移位為281位的桶型移位器進(jìn)