快速大数模乘算法及其应用

大数模幂乘是 RSA、El Gamal、DSA等公钥密码算法和数字签名算法的基本运算 ,而大数模乘运算是快速实现模幂乘的关键 .本文在分析比较现有快速模乘算法的基础上 ,提出了一个基于滑动窗口的快速模乘算法 .由分析可知 ,当模 N的长度为 5 12位时 ,本算法平均只需做 5 0 7次 n- bit加法便可实现 A× B mod N运算 .该算法便于软件与硬件实现     

公钥密码体制中快速模算法的研究

在公钥密码体制中,模运算是直接影响其它运算的关键运算。该文在传统的基于二进制模余数表法的基础上,提出了一种基于R进制的模余数表法,它通过快速、动态构造高次和同次模余数表来提高模运算的时空效率。     

一种新的加法型快速大数模乘算法

通过对目前常用的几类模乘方法的综合研究,充分吸取估商型模乘算法的估商思想,借助Montgomery型模乘算法中模2n易计算特性,采用窗口分段处理方式,给出了一种新的利用模N进行预计算的方法,进而提出了一种新的加法型模乘AB mod N快速实现算法。模N为1 024-bit、窗宽为6时,新算法平均仅需693次1 024-bit加法便可完成一次AB mod N模乘运算,与当前加法型模乘算法相比,较大幅度地降低了计算复杂度。     

一种高性能大数模运算单元及其应用

为了加速公钥密码系统的实现速度,设计支持大教模乘和模加减运算的模运算单元是关键.目前的方法多关注于这两种运算的分别实现,为了改善这种方式导致的硬件单元吞吐量低的问题,提出了一种流水线结构的高性能大数模运算单元.基于改进的Montgomery模乘算法,采用流水线技术,把模乘电路分成3个流水线阶段,并把模加减电路结合到第3阶段,得到一种能同时计算模乘和模加减的模运算单元.仿真结果显示,模运算单元以较少的资源占用率获得了较高的吞吐量,非常适合做高性能的公钥密码系统的基本硬件运算单元.     

大数模幂乘动态匹配快速算法及其应用

针对 RSA、Elgamal、DSA等算法在进行数据加密或数字签名时都要进行复杂的大数模幂乘运算 ,本文分析了目前常用的几种大数模幂乘算法 ,并在此基础上提出了一种动态匹配快速算法 .实验表明 ,将该算法用于实现 RSA算法 ,其实现速度较其他算法有明显提高 .     

模n的大整数幂乘的一种快速算法

在RSA公钥密码体制中，要提高模n的大整数幂乘的运算效率，主要是解决两个方面的问题：（1）大整数的算术运算，特别是大整数的乘除法；（2）降低幂模运算的实际次数。文章从这两个方面进行研究，实现了大整数幂乘的一种快速计算。并给出了关键部分的算法，分析了算法的效率。     

基于流水线技术的并行模幂算法硬件实现

针对R-L模幂算法并行硬件实现成本高的问题,提出一种流水线形式的模幂运算结构.采用流水线技术对模幂算法中Montgomery模乘运算进行硬件设计,并由此构建模幂运算结构,实现并行模幂运算,降低硬件成本.同时对模幂算法中预处理和后处理步骤进行优化,以减少迭代次数.Virtex-2系列现场可编程门阵列原型的实现结果表明,在保证并行模幂运算速度的前提下,该结构的硬件实现成本近似为传统并行结构的1/2,且数据吞吐率更高,可达14 Mb/s.     

公钥密码体制与RSA算法

文章论述了公钥密码体制与RSA算法的基本原理,分析了RSA算法的优缺点,提出了该算法的应用前景。     

模n的大整数幂乘的一种快速算法

在RSA公钥密码体制中,要提高模n的大整数幂乘的运算效率,主要是解决两个方面的问题:⑴大整数的算术运算,特别是大整数的乘除法;⑵降低幂模运算的实际次数。文章从这两个方面进行研究,实现了大整数幂乘的一种快速计算,并给出了关键部分的算法,分析了算法的效率。     

安全背包公钥密码的要点和设计

为提高背包密码的安全性,文章依据背包密码以往失败的原因,提出了一个背包密码的可证明安全性的启发性方法,据此设计了一个新型背包密码。该密码由模乘运算实现混乱,由基于二元一次不定方程的难解函数实现扩散,充分隐藏初始序列及其冗余度,攻击者破译该背包密码的难度规约为求解此难解函数,同时能达到较高的背包密度,常规的破译方法无效。     

一种高性能大数模幂协处理器SEA

大数模幂是许多公钥算法中的主要操作和计算瓶颈.SEA是一种针对大数模幂的高性能协处理器,其主要采用如下3种加速方法:①采用二进制并行模幂算法(PBME)和以基数长度为处理字长的高基数Montgomery算法(RBHRMMM);②将算法映射到脉动阵列处理结构,并交替计算平方和乘以掩盖RBHRMMM算法中的相关,同时应用定向技术消除PBME算法中的相关;③基于“先拆分乘法、后将累加压缩”的思想优化关键路径.SEA完成1024b完整大数模幂仅需72738个时钟周期,采用基于标准单元的正向设计流程实现,其面积为4.2×4.2mm2,等效门数为739933.目前,SEA已经在0.18μm1P6MCMOS工艺上流片成功,主频133MHz,峰值功耗为962.26mW,使用SEA后,完成一次1024bRSA签名仅需316.9μs.     

有限域GF（2^m）幂运算的一种新方法

在有限域GF（2^m）引进了开平方运算,描述了有限域GF（2^m）上利用开平方求幂的一种新方法。与经典的平方一乘求幂算法相比,在只增加少量预计算的情况下,新的方法所需GF（2^m）上的乘法运算少33％。     

基于250位模乘平台的Tate对最终模幂算法的改进

在只支持250 bits模乘的硬件平台上,实现457 bits的二元扩域Tate对Miller算法的（双线性对的一种）最终模幂运算。在计算过程中采用一种改进的Montgomery模乘算法和中国剩余定理算法。通过具体数据实现双线性对最终模幂的运算,使用数学软件Sage来验证这种改进方案的正确性。通过理论分析和数据计算可以证明使用该方案可实现457 bits最终模幂。     

一个快速的RSA方幂模算法

RSA中最主要的运算是执行方幂模(ae mod N)，传统的方幂模算法按指数e的二进制重复迭代计算；文[1]引入2^k进制的算法缩短了序列的长度，从而减少迭代次数；本文介绍了一种基于2^k进制的改进算法，分析比较了相关算法的效率；实验结果表明，改进后的算法是高效的．     

稀疏形式下的区块式快速指数运算算法

针对在许多类 ElGamal 公钥密码体制中计算 AX mod n 与 AXBX mod n 复杂度高等问题,提出了稀松形式下的区块式快速指数运算算法来改善其模指数运算。使用转换状态图来分析其效能,同时将其概念加以延伸,加强其实用性。分析表明,此算法在预先计算量小的时候有较好的效能,因此也特别适用于像智能卡这类存储空间受限的装置。     

一种带数据整数规划的新型并行自平衡PSO算法

为有效解决标准粒子群(PSO)算法在进化后期缺乏多样性且精度不高的问题,利用多核系统及实际高校地理数据,给出一种高校数据的整数规划方法及并行自平衡PSO算法模型来并行求解高校路网问题,同时体现算法性能。将自平衡机制采用多核系统并行处理方式生成相互独立的子群体,每个子群体间并行求解,最终生成主群体最优路径即高校路网。在Visual Studio2005.NET环境下用C++编程实现仿真。实验结果表明,此算法从求解精度及计算时间两个重要方面综合改善了算法性能。     

多重滑窗算法在DSP上的并行实现

滑窗算法作为一种遍历性的算法，其实时运算效率是一个重要的指标。本文介绍了用于雷达目标解模糊处理的滑窗算法，研究了在两片TMS320C5402芯片上并行实现多重滑窗算法的方案。在某 PD雷达系统的目标解模糊处理的应用中，充分利用了DSP的HPI接口，设计实现了方位、距离、速度三重滑窗算法。本文还介绍了硬件方案和软件流程以及一些提高运算效率的措施，取得了好的实用结果。