基于多素数和参数替换的改进RSA算法研究

为了提高RSA公钥算法在消息加密过程中的安全性,在深入分析传统RSA算法的基础上,对其进行一些改进性研究,提出了一种比传统RSA算法更加有效的方法优化其安全性。在将传统RSA改进为四素数RSA的基础上,再运用数学变换进行参数替换,消除了在公钥中对传输两个随机素数的乘积n的需要,引入了一个新的参数x代替原参数n。针对改进后的算法在运算效率方面的不足,采用中国剩余定理( Chinese remainder theorem,CRT)优化大数模幂运算。实验结果证实了改进算法的可行性,为通过公钥加密消息发送和接收提供了更安全的路径;同时,对改进算法与传统RSA 和四素数RSA算法的解密(签名)时间进行比较分析。实验结果表明改进后的算法对消息发送方和接收方之间签名效率也有一定程度的优化。     

四素数RSA加密算法的研究与分析

RSA算法的密钥长度和执行效率之间的矛盾是RSA算法进一步发展的瓶颈,本文提出的四素数RSA算法是用四个短密钥,将密文分为四个模块,并运用中国剩余定理将高位宽大数的模幂运算转化为对低位宽相对较小的数进行模幂运算来快速实现解密的一种方法,来平衡加解密的计算成本。     

高速RSA处理芯片的研究与实现

随着计算机网络及电子商务在社会生活中应用的广泛深入,信息安全日渐成为人们所关心的重要研究课题。该文在介绍RSA算法实现数据加解密的基础上,描述了用中国剩余定理(CRT)实现RSA私钥运算的实现方法,并且对CRT在硬件设计时的特性进行了分析。分析结果表明,基于CRT的RSA处理器速度快,电路规模适中,具有很高的实用价值。     

基于完全平方数的RSA密码分析算法机理

给出基于完全平方数的RSA密码分析算法的机理,分析满足同余式x2≡y2 (mod n)的完全平方数x和y的数域选择与算法效率的关系。通过数学证明和相关分析方法,定义RSA公钥n的素因子特征c,证明当c>2时,如果数域范围选择和构造的算法得当,则分解n的效率较高,当c<2时,使算法的运算数域增大,可以降低分解n的效率和有效性,即构造的RSA密码是安全的。     

基于完全平方数的RSA密码分析算法机理

给出基于完全平方数的RSA密码分析算法的机理,分析满足同余式x2≡y2 (mod n)的完全平方数x和y的数域选择与算法效率的关系。通过数学证明和相关分析方法,定义RSA公钥n的素因子特征c,证明当c>2时,如果数域范围选择和构造的算法得当,则分解n的效率较高,当c<2时,使算法的运算数域增大,可以降低分解n的效率和有效性,即构造的RSA密码是安全的。     

四素数RSA数字签名算法的研究与实现

RSA算法中模数和运算效率之间一直存在矛盾,目前一些认证机构已采用模数为2048bit的RSA签名方法,这必然会影响签名效率。针对这一问题,提出四素数CRT-RSA签名算法,并使用安全杂凑函数SHA512来生成消息摘要,采用中国剩余定理结合Montgomery模乘来优化大数的模幂运算。通过安全性分析和仿真实验表明,该签名算法能抵抗一些常见攻击,并且在签名效率方面具有一定优势。     

基于n-bit协处理器的2n-bit RSA实现

借助模幂乘协处理器是提升RSA性能最有效的方法,但当RSA模幂运算长度超过协处理器能支持的最大运算长度时,协处理器将不再适用。本文针对这个问题,基于中国剩余定理和Fischer、Seifert算法,在n－bit模幂乘协处理器的基础上实现了模长为2n-bitRSA算法,并利用模幂乘协处理器实现了n－bit大数乘法和除法,进一步提高了RSA运算效率。     

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。     

一种高效率的RSA模幂算法的研究

RSA硬件的执行效率主要取决于模幂运算的实现效率。该文旨在介绍一种引入中国剩余定理加速私钥操作,并采用Barret模缩减方法,避开除法运算,将模幂运算转换成三个乘法运算和一个加法运算的快速模幂算法及其硬件实现方法。在乘法运算的实现中,采用Booth乘法器,可以大大缩短电路的关键路径,显著地提高硬件的执行效率。     

基于CRT的低成本RSA芯片设计

提出了一种基于改进的Montgomery算法和中国剩余定理(CRT)的RSA签名芯片的VLSI实现.由于采用了新颖的调度算法,实现了用576b的模乘单元来完成1152b的RSA模幂运算,从而大大降低了芯片面积;此外,CRT的引入使得整个系统的数据吞吐率与传统的1024bRSA系统相当.实验结果显示:芯片完成一次1024b的模幂运算需要约1.2M个时钟周期,而芯片规模在54K个等效门以下;如果系统时钟频率选取40MHz,系统签名速率可以达到30Kbps.     

一种基于AES和三素数RPrime RSA认证加密方案

运用中国剩余定理加快处理三素数RPrime RSA解密算法,提出了一种全新的基于AES算法和三素数RPrime RSA算法的认证加密方案,具有高效、安全等特点,非常适合在智能卡之间、智能卡和终端之间的认证和信息交换。     

RSA算法的CUDA高效实现技术

CUDA（Compute Unified Device Architecture）作为一种支持GPU通用计算的新型计算架构,在大规模数据并行计算方面得到了广泛的应用。RSA算法是一种计算密集型的公钥密码算法,给出了基于CUDA的RSA算法并行化高效实现技术,其关键为引入大量独立并发的Montgomery模乘线程,并给出了具体的线程组织、数据存储结构以及基于共享内存的性能优化实现技术。根据RSA算法CUDA实现方法,在某款GPU上测试了RSA算法的运算性能和吞吐率。实验结果表明,与RSA算法的通用CPU实现方式相比,CUDA实现能够实现超过40倍的性能加速。     

针对RSA算法软件应用的故障攻击研究

原有的RSA故障攻击针对的都是运行在智能卡等硬件上的算法,为研究针对RSA软件实现方式的故障攻击,剖析中国剩余定理软件实现算法,提出针对OpenSSL密码库的RSA算法软件实现的故障攻击算法,给出一种只需要一次错误签名的改进攻击方案。通过仿真实验验证算法的可行性,并给出抵御此类攻击的有效措施。     

基于智能卡的RSA与ECC算法的比较与实现

智能卡上的常用公钥算法为RSA和ECC算法。分别阐述了两者在带有加密协处理器的智能卡平台上的实现过程．包括RSA算法中模幂运算、模乘运算的实现;ECC算法中基域的选择、坐标系的选择、标量乘法和域算术运算的实现。并在In6neon的SLE66CLX系列智能卡芯片上实现了多种密钥长度的RSA和ECC算法,时两种算法的时间和空间效率进行了比较．根据比较结果指出了两者的优劣。     

RSA公钥密码算法差分计时攻击研究

RSA密码算法执行过程中的模幂运算时间是不固定的,精确测量解密过程中泄露出的时间差异信息即可推断出相关密钥。为此,研究RSA公钥密码算法的实现和计时攻击原理,分析RSA解密运算过程,找出RSA在计时攻击中存在的安全缺陷。在简单计时攻击的基础上,提出基于从左到右“平方-乘法”模幂运算的RSA差分计时攻击算法,并介绍相应的防御措施。     

一种可有效并行的RSA算法的研究*

提出了一种改进RSA算法来提升RSA算法的解密性能。该改进算法在Multi-Power RSA算法的基础上通过将解密时的一些计算量转移到加密方的方式来加速RSA算法的解密过程。理论分析和实验结果表明,该改进算法不仅提升了RSA算法的解密性能,且该算法易于并行实现,可使得基于多核平台的RSA密码系统的整体性能得到进一步提升。     

一种有效的Batch RSA算法的研究

提出了一种改进的Batch RSA算法来提升Batch RSA算法的解密性能。该改进算法结合了负载转移技术和Multi-Power RSA技术,在Batch RSA算法的指数计算阶段提升Batch RSA算法的解密性能。实验结果和理论分析表明,该改进算法使得Batch RSA算法的解密性能得到显著提升,且易于并行实现,可使基于多核平台的Batch RSA算法的整体性能得到进一步提升。     

RSA算法的一种高效软件实现方法

分析了RSA算法的软件实现难点为大数的幂模运算,提出了将大数的幂模运算转换为小数幂模运算乘积的高效方法,并实现了RSA算法,该方法在理论分析和试验方面都具有较好的效果。     

一种有效的RSA算法改进方案

RSA算法的解密性能与大数模幂运算的实现效率有着直接的关系。提出一种RSA算法的改进方案,通过将RSA解密时的一些运算量转移到加密方,并且运用多素数原理使得解密时大数模幂运算的模位数和指数位数减小。实验结果表明该方案不仅提高了RSA密码系统的安全性,而且提升了RSA密码系统解密的性能,且该方案易于并行实现,可使得基于多核平台的RSA系统的性能得到进一步提升。     

RSA-CRT密码防御算法的故障注入攻击

RSA 密码是在 TLS、SSL、IPSec 等网络安全协议中广泛使用的密码算法,其安全性至关重要。在FDTC 2014会议上,Rauzy和Guilley提出了改进的基于中国剩余定理的RSA密码实现算法,用于抵抗故障注入攻击。针对Rauzy和Guilley的两个RSA-CRT安全防御算法,提出了相应的故障注入攻击方法,在RSA密码运算过程中注入一个永久性错误,并利用错误的RSA运算结果,计算出RSA私钥。此攻击表明,Rauzy和Guilley的两个RSA安全实现算法不能抵抗故障注入攻击。