一种新的RSA的快速算法

传统的算法是对指数m二进制化后进行重复平方运算。文章给出一种新的RSA的快速算法，结合模n和底数a对指数m动态地取最优的幂后进行模幂乘运算，时间复杂性分析表明新算法可以减少加密和解密的计算量。     

模幂与点乘m_ary算法中窗口大小的最优化估计*

提出一种新大数模幂与点乘m_ary算法中窗口大小的最优化估计方法。该方法不同于传统的暴力搜寻方法,也不同于在窗口的取值范围内通过逐一测试程序来获得最优窗口大小的方法。其基于以下理论分析：模幂 m_ary算法的基本运算为大数乘法,其中包括大数平方算法和一般大数乘法;椭圆曲线加密算法中点乘的m_ary算法步骤与模幂的m_ary算法相同,后者的基本运算为倍乘和加法。根据m_ary算法的基本运算的调用次数,推算出了最优窗口大小的估计公式。通过实验对m_ary算法进行实现,并测试分析了根据估计公式计算出窗口大小的算     

动态组合RSA算法

大整数模幂乘运算一直是制约RSA广泛应用的瓶颈,研究该课题具有重要的实际意义。提出了一种新的动态组合RSA算法。该算法在运用SMM算法和2k进制算法的基础上,结合模n和可变底数a对指数m动态取最优的幂后进行模幂乘运算。理论分析和试验证明新算法的最优时间复杂度可达到O（ln^2n）。     

Montgomery模平方算法及其应用

分析Montgomery模乘算法的设计思想和模平方中乘法的计算过程,通过引入两种新的平方计算方法以及对Montgomery算法的优化,提出适合于通用32位处理器实现的Montgomery模平方算法。将该方法应用于模幂计算,给出基于滑动窗口技术的Montgomery模幂算法。实验结果表明,该算法能将模幂的计算速度提高9%~12%。     

一种改进的RSA模幂乘算法

模幂乘运算是RSA算法中的主要内容,传统的模幂乘运算是将指数化为二进制数进行迭代,指数2k进制化算法是其改进的算法,能缩短指数的序列长度,减少迭代次数。本文在此基础上介绍一种改进的算法,通过实例分析,改进后的算法可以提高运算速度。     

基于重复平方的重复二倍算法

在重复平方算法的基础上提出了重复二倍算法,极大地降低了乘法模运算溢出的可能性,并给出了具体的实现代码.     

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。     

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。     

模幂与点乘m_ary算法中窗口大小的最优化估计

提出一种新大数模幂与点乘m_ary算法中窗口大小的最优化估计方法.该方法不同于传统的暴力搜寻方法,也不同于在窗口的取值范围内通过逐一测试程序来获得最优窗口大小的方法.其基于以下理论分析:模幂 m_ary算法的基本运算为大数乘法,其中包括大数平方算法和一般大数乘法;椭圆曲线加密算法中点乘的m_ary算法步骤与模幂的m_ary算法相同,后者的基本运算为倍乘和加法.根据m_ary算法的基本运算的调用次数,推算出了最优窗口大小的估计公式.通过实验对m_ary算法进行实现,并测试分析了根据估计公式计算出窗口大小的算法实现时间效率与理论分析基本吻合.     

方幂模快速计算的二进制分组查表法

在方幂模的二进制快速算法基础上,进一步改写方幂模计算表达式,设计了一种基于查表法的二进制快速算法。算法将指数的二进制形式进行分组,提前计算并记忆一个二进制分组中首位为1其他位任意变化的所有情况下的方幂模结果,然后遍历指数的二进制形式,按照算法规则直接平方或连续多次平方后与事先记忆的值相乘,已经记忆的值不需要重复计算,从而减少了大量的乘法运算。算法分析和实验结果证明,基于查表法的方幂模二进制快速算法比二进制算法减少了乘法次数,尤其指数二进制形式中有大量1连续出现或相对连续出现（同一分组内有两位以上为1）的情况下算法效率比二进制算法有大幅度提高。     

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。     

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.     

一种适于硬件实现的快速模乘算法

RSA算法是目前应用最广泛的一种公钥加密算法,随着人们对加密安全性和加密速度要求的提高,硬件实现加密算法成了密码学应用的一个趋势。模乘算法是模幂算法的核心,基于Montgomery算法,结合Booth2算法的思想,文章给出了一种改进的高效算法,并且通过FPGA实现。对该算法和参考文献中算法的性能进行了比较,可以看出这一改进算法在速度和面积上优于现有的算法。     

分割式Montgomery模乘运算的线性高基心动阵列新结构

本文基于提高并行性、加速模乘的思想，利用分割操作数的方法，提出了分割式Montgomery模乘算法（PMMM），并且基于C．D.Walter发明的心动阵列结构，提出了新的线性高基心动阵列模乘结构，较好地实现了PMMM。对于基r（r=2^w）的n位模乘运算，Walter使用（n＋1）（n＋2）个PF来实现Montgomery模乘，我们用n＋2个PE实现Montgomery模乘，最大并行性为Walter的2倍。将此结构应用于模幂运算，仅需一次预计算便可使得非平方模乘的输入输出延迟为walter中的1/2，且平方模乘延迟与其相当，从而提高了模幂的运算速度。当然，考虑到对速度和硬件资源的不同需求，我们也给出了使用n/2＋1个PE来计算模乘、模幂的实现算法，并做出了相应的数据分析。     

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。     

RSA密码系统有效实现算法

大整数模幂乘运算一直是制约RSA广泛应用的瓶颈,在对传统算法剖析的基础上,提出了一种新的快速模乘算法,借鉴生成Wallace tree的思想,结合查找表和并行乘法运算进行RSA模幂运算。理论分析和试验证明新算法时间复杂度降低到O(logn)。