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低成本的公钥密码RSA算法及其硬件实现

论文摘要

随着信息技术的飞速发展,数据在传输过程中的安全性越来越难以得到保证,使得信息安全问题日益突出。信息安全的核心是密码体制,包括私钥密码体制和公钥密码体制。随着密码技术的飞速发展,特别是公开密钥密码体制的提出,为信息安全提供了最强有力的保护。公开密钥密码体制广泛应用于电子商务、电子政务、身份认证、网络通信中,起着不可替代的作用。在众多的公开密钥密码算法中,RSA密码算法是最成熟,也是使用最广泛的一种密码算法,已被广泛运用于数字签名、身份认证等信息安全领域。他不仅具有传统的信息加密能力,并且能够用于验证信息的真实性、完整性和有效性。本文在对RSA密码算法研究的基础上,进行了RSA密码处理器的设计。在总结前人的算法的基础上,充分考虑了处理器大规模应用的低成本要求,提出了可行的RSA密码处理器的算法解决方案。本文在RSA密码体制的不同层次进行了一些算法优化,基于Radix-2 Montgomery模乘算法,实现了RSA密码处理器的低成本的硬件设计。并根据大数模乘运算和硬件实现的要求对模幂系统进行了分析和设计,提高了RSA模乘幂运算能力,节省了芯片面积。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 密码学的历史
  • 1.2 研究设计低成本的RSA密码系统的目的和意义
  • 1.3 论文的组织结构
  • 第二章 密码学基础
  • 2.1 密码学概述
  • 2.1.1 密码学的基本概念
  • 2.1.2 密码系统的构成与安全性
  • 2.2 密码体制
  • 2.2.1 私钥密码体制
  • 2.2.2 公钥密码体制
  • 2.2.3 两种密码体制的比较
  • 2.3 公钥密码算法的简单介绍
  • 第三章 RSA算法
  • 3.1 RSA的基本算法分析与设计
  • 3.2 RSA的安全性
  • 3.3 RSA的缺点
  • 3.4 RSA的现状和前景
  • 第四章 实现RSA密码的算法
  • 4.1 模幂运算
  • 4.2 RSA模乘运算
  • 4.3 Radix-2 Montgomery模乘算法
  • 第五章 RSA模块的总体设计
  • 5.1 RSA密码处理器系统结构
  • 5.2 RSA系统内部各功能模块的设计
  • 5.2.1 模幂单元
  • 5.2.2 Montgomery模乘模块的设计
  • 5.2.3 系统控制模块设计
  • 第六章 RSA协处理器的硬件实现与验证
  • 6.1 集成电路设计概述
  • 6.2 超大规模集成电路设计流程
  • 6.3 RSA算法的RTL级设计和仿真
  • 6.3.1 Verilog HDL硬件描述语言
  • 6.3.2 系统的RTL级设计和仿真
  • 6.3.3 仿真测试平台的建立
  • 6.3.4 各模块RTL级设计和仿真结果分析
  • 6.3.4.1 预处理模块
  • 6.3.4.2 模幂计算模块
  • 6.3.4.3 系统控制模块
  • 6.3.4.4 RSA系统模块
  • 6.3.5 RSA系统模块的综合
  • 第七章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/17f393bfb32bb2a346ef0bdf.html