基于余数系统抗MES D攻击的RS A算法

RSA密码算法是SoC智能芯片最广泛应用的公钥密码算法之一,然而具有实现简单、攻击成功率高等优点的能量分析攻击对其具有较大的安全威胁。MESD攻击是针对RSA密码算法最有效的差分能量分析攻击手段之一。为加强RSA算法抵抗MESD差分能量分析攻击的能力,提出一种基于余数系统和蒙哥马利模乘算法的抗MESD差分能量分析攻击算法。采用余数系统把大数运算转变成小数运算,运用蒙哥马利模乘算法实现模除运算替换。由仿真实验和分析可知:该算法可以抵抗MESD差分能量分析攻击,具有非常好的理论研究意义与实际应用意义。     

RSA算法在FPGA上的实现

为解决提高RSA算法的加密速度保证加密的安全性,提出了在FPGA上实现RSA算法.通过分析RSA算法将该算法分解成模乘运算,模乘的求解采用改进的蒙哥马利算法实现,并通过脉动阵列的方式消除蒙哥马利算法中的长整数进位,有效降低了延迟提高加密速度.同时为了降低FPGA的资源占用,RSA算法采用流水线方式实现脉动阵列,并通过软硬件的协同合作完成算法中素数的判定生成算法参数.在FPGA上下载验证1024位的RSA算法,实验结果表明,采用上述方式实现的RSA算法能占用较少的资源并达到较快的加密速度.     

基于余数系统蒙哥马利模乘器的RSA密码算法

当前RSA 密码算法无法实现RSA 加解密阶段大数模乘运算,因此提出基于余数系统蒙哥马利模乘器的RSA 密码算法.依据余数系统模计算性能优势,构建二进制数值表示形式与运算法则表达式.采用Xilinx Virtex-Ⅱ平台与双模式乘法器,创建余数系统蒙哥马利模乘器硬件部分,通过四状态调度控制器控制模乘器.基于模乘器算术逻...     

改进的RSA签名在远程控制中的应用

针对传统的RSA签名在远程控制中签名效率低的问题,将传统的双素数RSA算法改为四素数,并采用中国剩余定理和蒙哥马利模指数算法对签名过程加以优化。经测试,在模数为2 048 bits的RSA密码系统中,改进算法对一个512 bits消息摘要进行签名耗时约300 ms,其效率约是传统签名算法的11倍。实验结果和安全性分析表明,新算法在保证安全性的同时,大幅度提高了签名效率,更适合应用于交互频繁的远程控制系统中。     

基于高基阵列乘法器的高速模乘单元设计与实现

蒙哥马利模乘算法是最适合硬件实现的模乘算法,被应用在RSA密码和ECC密码的协处理器设计中.目前性能最高的是高基蒙哥马利模乘算法,分析了高基蒙哥马利算法的实现,提出了一种新的基于高基阵列乘法器的Montgomery模乘高速硬件实现结构,基于这种结构位长为n的比特模乘仅需要约n/w+6个时钟周期,该结构设计的电路只与最小单元有关,在硬件实现时可以大大提高频率,并提高设计的性能,可以设计高速的RSA和椭圆曲线密码大规模集成电路.     

基于流水线的RSA加密算法硬件实现

针对硬件实现高位RSA加密算法成本比较高的问题,在传统的基4蒙哥马利（Montgomery）算法上进行改进。首先引入CSA加法器快速完成大数的加法计算;然后在后处理上做优化,以减少每次蒙哥马利计算的大数个数;最后在计算RSA加密算法时加入了流水线,在并行执行RSA加密的条件下降低硬件资源的使用。在Xilinx XC7K410T系列的FPGA开发板上的实验结果表明,在保证加密速率的前提下,改进的RSA加密算法结构使用的硬件资源是原来并行结构的1/2,而且可以在更高的频率下工作。     

一种改进的大素数乘法的设计与实现

RSA算法作为应用较为广泛的非对称加密算法,经过蒙哥马利模乘等算法的优化后主要基于有限域运算中大数的加法运算和乘法运算,数位规模通常在1024位甚至更高。大数的乘法运算随着参与运算位数的增加会导致RSA算法的运行时间效率下降。随着多核处理器架构的普及,如何在多核多线程并行运算背景下提高RSA算法效率就成为解决RSA算法性能瓶颈的关键。本文通过多核并行运算背景下分析大数乘法算法从而提出一种改进的适应多核运算的大数相乘算法,依靠此算法提高RSA算法和大规模科学计算中高精度浮点数运算效率。     

RSA公钥密码体制算法研究和改进探析

RSA是最为成熟完善的公钥密码体制,它的安全性主要依赖于大数分解的难度。文章阐述了RSA算法的理论基础,对RSA实现算法中的传统二进制实现算法、基于乘同余对称特性的SMM算法以及滑动窗口算法的机理进行了研究,并将三种实现算法结合提出了一种新的组合加密算法。     

Montgomery模乘法器的实现与优化

蒙哥马利算法是公钥密码实现的基础算法,应用范围广泛。要想提高公钥密码体制的运算速度,设计运算速度快、消耗资源少、效率高的蒙哥马利模乘法器非常关键。根据蒙哥马利乘积算法实现了蒙哥马利乘法器,通过硬件描述语言分别对其进行FPGA设计与实现,将其实现结构由串行结构优化为并行结构,在多占用资源约50%的基础上,速度实现了6倍左右的提高。与现有的相关研究成果相比,在增加耗用较少的资源的基础上速度实现大幅度的提升。     

Montgomery算法在ARM上的快速实现

Montgomery算法作为一种快速大数模乘算法,常被应用于RSA、ElGamal等公钥密码算法的基本运算。但是很少有文章对其进行具体理论分析。本文对Montgomery算法进行了深入的剖析,系统地进行了理论推导,并提出了针对ARM7芯片的优化实现方案。采用该方案可以使RSA算法的运行速度有很大提升。     

Radix-8 Booth译码Montgomery模乘的RSA算法的设计和硬件实现

提出一种使用Radix-8 Booth译码的Montgomery模乘算法,进一步减少了模乘的中间乘积项个数,提高了模乘的速度.并给出基于该模乘算法的1024位RSA加密硬件的实现方案,其加密速度可达到采用普通Montgomery模乘的RSA加密方案的2倍.在设计方法上使用基于系统级算法的快速设计流程,在系统级设计阶段确定模乘和RSA整体算法的实现方案,并对其评估及优化,缩短了RTL阶段的设计时间,加快了设计思想到硬件实现的转化.实现方案在自行设计的FPGA开发板上通过验证,并进一步转换为ASIC设计综合.     

Montgomery算法及其在加密硬件中的实现

随着计算机及其网格在社会生活中应用不断扩大,信息安全成为信息领域重要的研究课题。     

针对RSA快速实现算法的计时攻击

给出了一种改进的计时攻击方法。针对采用Montgomery模指数运算和中国剩余定理的RSA快速实现算法，通过分析在Montgomery模指数运算中额外约简发生的概率，得到RSA输入参数与运行时间之间的关系，并通过选择密文输入，计时分析按位获取RSA的秘密因子，最终破解了RSA的因子分解。     

一种改进的Montgomery模乘快速算法

利用Karatsuba-Ofman算法的思想,改进了Montgomery模乘的CIOS实现算法：一方面,改进后的CIOS算法在时间效率上有较大提高,减少的乘法次数比率接近25％;另一方面,改进后的算法具有更好的并行性,能够实现两个乘法器的并行结构,适合于设计高速的RSA密码专用芯片。     

Montgomery算法及其快速实现

基于传统的Montgomery算法，提出了对其加速的3种方案。分别对求逆元、模乘以及大整数平方运算构造了相应的快速算法，大大降低了传统Montgomery算法的时间复杂度，从而提高了RSA算法的加解密速度。     

RSA公钥密码体制中安全大素数的生成

RSA算法是基于数论的公钥密码体制,是公钥密码体制中最优秀的加密算法。由于RSA算法中大素数的生成对RSA加密算法的安全性有直接的影响,其寻找大素数的实现难度大,运算时间长。文中在研究了密钥生成的一般算法的基础上．即确定性素数产生和概率性素数产生方法．给出了利用Montgomery算法优化的Miller-Rabin算法和Pocldington定理算法实现．构造了大素数的生成算法,以提高RSA算法的安全性和运行速度。