基于Ⅱ型ONB并行乘法器的设计与实现

在椭圆曲线密码体制中,有限域的乘法运算是最关键的运算。基于Ⅱ型正规基域的加法运算速度快、乘方运算简单,但乘法运算比较复杂,成为该域上运算的瓶颈。为了解决这个问题,该文在分析串行乘法算法的基础上对算法进行改进,该算法与串行乘法算法相比,减少了运算周期,有效地提高了运行速度,根据改进算法设计并行乘法器结构,并在FPGA上进行实现,为进一步提高椭圆曲线加密速度提供硬件基础。     

GF(2m)域上可配置ECC算术模块的设计与实现

提出一种应用于可配置椭圆曲线密码体制的有限域多项式算术模块结构,乘法器基于已有的digit-serial结构乘法器,利用局部并行的bit-parallel结构,省去了模约简电路,使乘法器可适用于任意不可约多项式。平方器结构利用LSB或LSD乘法器以及加法器来计算模平方,通过数据接口控制输入数据的格式,可以满足不同域值有限域点乘运算的需求。     

基于FPGA的有限域求逆算法的改进及实现

介绍了椭圆曲线密码和超椭圆曲线密码算法中一个重要的模块——求逆模块。分析并比较了现有的3种求逆算法,提出了针对FPGA快速实现的改进算法。根据改进的算法设计了求逆的硬件框图,并用VHDL实现了该设计。该设计使用Altera公司的Quartus II软件在EP1S10F780C6上进行编译、综合、布局布线。实验结果证明,该改进的算法无论在速度上还是在芯片面积上都具有比以往的算法更优秀的性能。     

基于椭圆曲线的签名算法研究

针对现有的椭圆曲线签名算法的缺点，提出了一种新的算法，此算法不需要基点的阶参与运算，可以大大降低系统的运算负担和信息安全系统的开发成本。     

基于GF(2n)的ECC乘法逆元的快速实现

设计了一种串并结合结构的乘法器，在此基础上给出求乘法逆元的硬件实现结构，并通过实验给出面积与速度的比较分析。结果表明，该算法的效率很高，适于FPGA实现。     

GF(p)上ECC的有效实现--在MCS51微处理器系列

文章详细描述了在192-bit素域上椭圆曲线公钥密码体制ECC(Elliptic Curve public key Cryptography)Intel MCS51微处理器系列智能卡上的实现过程。采用了Generalized—Mersenne素数作基域GF(p)(p=2^192-2^64-1)，利用模数的特殊形式及椭圆曲线的特殊参数，实现了GF(p)上ECC的全部过程，并且建立了软件库。运行速度表明ECC在计算资源受限、低功耗微处理器上实现是可行的。     

基于System Generator的ECC加解密系统设计

根据椭圆曲线密码体制的几种关键算法,采用Modelsim仿真工具设计相应的算法模块。然后将各模块代码通过System Generator生成对应的系统模块,再将这些模块搭建成完整的ECC系统。最后对整个ECC系统进行仿真,实验数据进一步验证了该设计的正确性。     

TTA-EC:一种基于传输触发体系结构的ECC整体算法处理器

以传输触发体系结构(TTA)为基础,为支持大数运算扩展寄存器堆,增加模乘单元以加速模乘操作,提出一种ECC整体算法处理器TTA-EC.该处理器具有如下特点:(1)利用TTA工具链,可快速开发出基于TTA-EC的完整ECC公钥系统;(2)模乘单元将以基数为处理字长的高基数Montgomery算法与行共享流水结构相结合,具有良好的可扩展性;(3)流水单元实现矢量乘操作,并同时支持GF(p)和GF(2n)双有限域;(4)通过调整总线宽度和流水单元个数,可满足不同性能/面积约束.在0.18μm 1P6M CMOS工艺下,其高性能和紧缩面积版本的规模分别为117.4K和40.6K,可分别在0.87ms和7.83ms内完成一次GF(p)或GF(2n)上的192位EC标量乘运算,峰值功耗分别为242.1mW和28.5mW.     

GF(2m)域乘法器的快速设计及FPGA实现

有限域GF(2m)上的椭圆曲线密码体制以其密钥短、安全强度高的优点获得了广泛的重视和应用,该密码体制最主要的运算是有限域上的乘法运算。该文提出一种基于FPGA技术的多项式基乘法器的快速设计方法,并给出了面积与速度的比较分析。     

基于有限域的椭圆曲线密码体制的建立研究

使用椭圆曲线作为公钥密码体制的基础是由于定义义在有限上的椭圆曲线上点的集合可构成阿贝尔群,由此可定义其上的离散对数,即椭圆离散对数,而求此离散对数是非常困难的,由此双方构造公钥密码体制,但选择适合的曲线及在其上的计算又是复杂的,文中分析研究了利用有限域上的李圆曲线构建密码体制的相关问题,对于适于问题进行了分析秘而不宣仿佛 述了构建有限域上的椭圆曲线密码体制的思想及方法。     

基于FPGA的有限域乘法算法的分析和比较

介绍椭圆曲线密码系统和超椭圆曲线密码系统中的乘法模块,在现有的3种乘法算法基础上,设计乘法的硬件框图,并用VHDL语言加以实现,同时对其实现速度和芯片面积进行比较。实验结果表明,在4个不同乘法器的实现方案中,8 bit串并混合乘法器的整体性能较优。     

基于ECC的无线传感器网络密钥管理协议

针对无线传感器网络在电量、计算能力和内存容量等方面的局限性,基于椭圆曲线密码体制,提出一种适用于无线传感器网络的密钥管理协议,给出通信密钥建立、新节点加入以及节点密钥更新与回收的实现过程。从协议的安全性、抗毁性和效能方面进行性能分析,实验结果表明该协议具有较强的可扩展性与抵抗攻击能力。     

一种通用ECC协处理器的设计与实现

提出一种能同时在素数域和二进制有限域下支持任意曲线、任意域多项式的高速椭圆曲线密码体系(ECC)协处理器。该协处理器可以完成ECC中的各种基本运算,根据指令调用基本运算单元完成ECDSA及其他改进算法。支持384位以下任意长度的ECC应用,采用基于字的模乘器、操作数分离、RAM阵列等技术提高系统性能。     

基于智能卡的素数域椭圆曲线密码的快速实现

椭圆曲线密码相比其它公钥密码,有密钥短的特点,尤其适合在智能卡等资源受限的条件下使用。文章指出了在智能卡平台上选择素数域为基域实现椭圆曲线密码的原因。并详细分析了椭圆曲线密码实现过程中的各个环节,包括标量乘法运算、点加/倍点运算和基域运算,指出了各个环节的优化措施。最后给出了素数域椭圆曲线签名算法在智能卡上实现的实验数据,实验结果证明文中采用的实现方法是高效的。     

椭圆曲线软件及密码卡的设计与实现

介绍了椭圆曲线密码在软件和低端环境中的设计与实现,主要包括高效的椭圆曲线密码软件、生成安全椭圆曲线的SEA算法软件和具有USB接口椭圆曲线加密卡。研究结果表明, 椭圆曲线公钥密码无论在软件实现, 或在低端环境如单片机或智能卡上的实现, 都达到了可以使用的水平。     

一种GF(2m)上椭圆曲线点运算的混合坐标系

椭圆曲线密码体制(ECC)是一种基于代数曲线的公钥密码体制。椭圆曲线上点运算是该密码体制核心运算，而坐标系的选取决定了点运算速度。为了提高椭圆曲线标量乘速度，在对已有仿射坐标系、Standard投影坐标系、Jacobian投影坐标系和Lopez & Dahab投影坐标系研究的基础上，提出了一种Lopez & Dahab投影坐标系扩展形式，并基于此构建了一种混合坐标系。算法复杂度分析表明，在该混合坐标系下，椭圆曲线标量乘运算时间复杂度比已有坐标系下运算时间复杂度要小。     

GF（3^m）-ECC算法及其软件实现

研究GF（3^m）有限域算术、GF（3^m）上的椭圆曲线群算术和椭圆曲线密码协议。设计并实现椭圆曲线密码算法库,对各种GF（3^m）-ECC密码算法进行仿真和性能分析,结果表明GF（3^m）-ECC算法与GF（2^m）和GF（p）上的ECC算法效率相当,可以应用到基于ECC的各种安全协议设计中。     

优化正规基域元素乘法的快速计算

给出基域GF(2m)上优化正规基域元素乘法的一般计算公式,针对Rosing算法中预计算较多的问题,结合Ning-Yin算法思想,提出一种改进算法和3种预计算方法。与Ning-Yin算法相比,改进算法的效率提高了约20%。     

基于ECC的自认证盲签密方案

椭圆曲线密码体制（ECC）以椭圆曲线离散对数问题的难解性为基础,相比其他密码体制,其安全性更高、操作数更短,针对该特点,设计基于ECC的自认证盲签密方案。该方案对签密消息进行盲化处理,非法用户在未知盲因子的情况下很难分析出明消息,可有效防止非法用户对消息进行抵赖、伪造和篡改,满足盲签密的正确性、匿名性、不可伪造性和不可跟踪性。     

基于ECC的多重代理多重盲签名方案

在讨论代理多重签名方案、多重代理签名方案、多重代理多重签名方案及盲签名方案设计原理的基础上,将多重代理多重签名方案与盲签名方案相结合,提出基于椭圆曲线密码的广播多重代理多重盲签名方案和有序多重代理多重盲签名方案,并对其进行安全性分析,分析结果表明,2类方案均满足多重代理多重签名的安全特性及盲签名的盲性和不可追踪性。