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 .     

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。     

快速实现数字签名的宏观加模算法

提出一种宏观累加模的快速模幂乘的算法,将乘法运算和求模运算转换成简单的移位运算和加法运算,从而避免了求模运算和减少大数相乘次数。实验表明,本算法可以用接近n/2次n-bit的加法运算即可实现A×BmodN运算,在宏观上看,计算C=me要比Montgomery等算法快2倍。     

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。     

一种快速RSA算法的改进

在深入地研究RSA算法的加密解密原理的基础上，详细地分析了分块模幂算法，乘同余对称特性和幂等价代换思想。根据分块模幂算法的分块预处理的数据具有幂等价代换的特点，应用幂等价代换方法对预处理过程做了改进，并提出了改进的分块模幂算法。通过理论分析，得到改进算法快速的数学条件，并在实验中证明了在这一数学条件下改进后的分块模幂算法在速度上比改进前的分块模幂算法有较大的提高。     

快速寻找大素数的算法分析与实现

RSA是目前最优秀的公钥方案之一,其安全性建立在大整数分解为两个素数之积的困难性假设基础之上.由于RSA进行的都是大数运算,因此受到素数产生技术的限制,产生密钥困难.本文从超大整数在内存中的表示方法及基本运算方法开始,讨论了两种产生素数的方法:试除法和测试法,根据产生素数范围的不同,使用试除法和测试法可以有效地解决快速产生大素数的技术难题.     

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。     

三素数RSA算法的快速实现

RSA算法的执行效率与模幂运算的实现效率有着直接的关系。该文描述及分析了运用中国剩余定理CRT来实现三素数RSA私钥运算的方法和实现步骤。结果分析表明基于CRT的三素数RSA处理速度加快,具有一定的应用价值。     

DSA数字签名技术在公文交换中的应用与设计

随着信息技术的不断发展,以及数字签名法律的制订,数字签名在各级政府的电子政务中逐步开始使用。为了实现电子公文的数字签名,本文首先对DSA算法和数字签名技术进行了分析,然后利用微软.NET的C#开发工具实现了DSA数字签名技术,保证了电子公文流转的安全性。     

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。     

秦九韶算法思想在RSA密码算法中的应用研究

介绍了用于快速计算高次多项式值的“秦九韶算法”,并用类似思路分析了RSA算法中方幂模快速实现算法,最后给出了该算法的具体实现。算法分析和实验结果证明,该算法的计算量不会随着指数的快速增大而增大,通过精心选择指数,还可以减少运算量。RSA算法中明文分组和密文分组都较大,方幂模运算消耗大量的运算时间。因此,简化方幂模计算减少计算次数对设计RSA快速算法和选择密钥具有重要的指导意义。     

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。     

几种方幂模快速算法的加法链一致性分析

在RSA算法中,最主要、使用最频繁同时也是最耗时的是方幂模运算。自从RSA算法提出后,方幂模快速算法一直是研究重点之一,方幂模算法的改进和速度的提高直接影响RSA算法的整体性能和广泛应用。深入分析了方幂模计算的秦九韶算法、分块算法、二进制自适应分组查表法和最短加法链算法,提出了加法链的统一思想,认为这几种算法在本质上都是加法链算法,为以后的研究工作指出了方向。同时指出二进制自适应分组查表法可以获得更高的整体效率,但仍有进一步提升的空间。     

改进的RSA算法在数字签名中的应用

针对传统RSA密码算法运算效率较低的问题,在标准RSA密码算法的自身结构和具体运算操作两方面做出了相应的改进,提出了一种新的RSA密码优化算法,并将该算法运用到数字签名技术中。然后通过仿真实验,将其与传统RSA算法以及基于乘同余对称特性的SMM算法和指数2k进制化相结合的组合优化算法相比较,实验结果表明新的RSA密码优化算法在提升运算速度方面达到了较高的水平。     

TCAM在高速路由查找中的应用及其FPGA实现

当前随着网络带宽的不断增加，对路由器转发速度的要求也越来越高。如何进行路由的快速查找目前成为限制报文快速转发的瓶颈，为了解决这一问题比较流行的方式是采用TCAM器件进行路由的快速查找。本文详细介绍了TCAM器件在高速路由查找中的应用及其管理算法，同时重点给出了TCAM器件的FPGA实现。     

数据流特征感知的交换机流表智能更新方法

针对软件定义网络（SDN）中交换机流表匹配率低的问题,提出了数据流特征感知的交换机流表智能更新方法。首先,论述流表项的生存超时时间timeout对数据包匹配的影响,并且分析比较基于先进先出（FIFO）、近期最少使用（LRU）等一般方法存在的不足;其次,根据流表项的生存时间和数据流的特征密切相关的思想,利用基于隐马尔可夫模型（HMM）的深度流检测（DFI）技术对数据流进行分类;最后,根据流表资源和控制器计算资源状况,实现对不同类型数据流流表项的智能更新。采用校园数据中心网络行为数据的模拟实验表明,与流表更新的一般方法相比,智能方法能使流表匹配率提高5%以上,对SDN交换机的管理有实际意义。