基于RSA的数字签名算法及其快速实现

在基于RSA的数字签名算法中,直接决定实现效率的是大数模幂运算。对基于二进制的Montgomery算法进行了改进,并将其应用于大数的模幂运算中。改进后的算法在保证算法快速实现的同时,又节省了算法运算空间。     

基于GReP通用可重构处理器的密码算子优化设计

以提升通用可重构处理器在信息安全应用领域的处理能力与执行效率为目的,对序列、分组、公钥及哈希函数等四大类32种密码算法进行深入分析。通过各算法的热点、频度分析,对基本处理单元进行同构、同态、参数化设计,提出了对密码算法性能影响大、复用性好且具有可重构特性的密码算子。以公钥密码算法中计算量大、实现复杂且被广泛使用的模乘算法为代表,提出了将密码算子映射到GReP（General-Purpose Reconfigurable Processor）通用可重构处理器上的方法。实验表明基于GReP通用可重构处理器架构实现的模乘算法其运行效率比Intel CORETM i7平台上实现效率提高60%左右。实验充分说明了GReP通用可重构处理器在提高处理能力与执行效率方面有明显优势。     

抵抗SPA攻击的分段Montgomery标量乘算法

基于Akishita在Montgomery形式椭圆曲线上计算双标量乘kP+lQ的思想,提出了一种计算三标量乘kP+lQ+tR的新算法,使运算量减少了约23%。在上述算法基础上提出一种椭圆曲线上分段计算标量乘bP的方法,通过预计算少量点,将计算bP转化为计算kP+lQ或kP+lQ+tR,并使用边信道原子化的方法使其可以抵抗简单能量分析(SPA)攻击。最后使用Magma在二进制域上对分段算法仿真,结果显示二分段算法计算速度最快,三分段算法其次,在效率上均比原始Montgomery算法提升很大。     

基于SHA-3的数字签名FPGA实现

针对RSA数字签名实现的速率和安全性问题,本文用FPGA实现了一个快速、高效、且结构紧凑的RSA数字签名算法。利用RSA 算法和keccak 算法作为主模块,其主要结构是根据Montgomery模乘算法和R＿L模式算法实现模幂运算,并提出利用新一代SHA-3算法--Kec-cak作为其单向hash函数,在进一步加强了签名的安全性同时,提升了运算的速率,最后利用流水线技术并行操作实现该签名。经过测试,完成1024 bit的模乘模块共用时7μs。     

高速可配RSA加速器设计与实现

为实现高速可配RSA硬件加速器,提出了一种基于基—64蒙哥马利算法的模乘器流水线架构及其对应的可配置存储结构。通过五级流水线的并行运算和存储器的灵活配置,可以高效地实现256位到2048位的RSA运算。实验结果表明:与其他相关工作比较,提出的流水线架构能够取得较好的性能和资源消耗比,加速器在模乘器性能和数据吞吐率方面有明显提高。在73 k门硬件资源下,在1024位RSA运算情况下,实现了333 kbps的数据吞吐率。     

The Hinterland Urbanised?

What defines the urban? And can the non-urban necessarily always be classified as rural? Neil Brenner , Director of the Urban Theory Lab at Harvard University Graduate School of Design, reflects on the lack of an overarching theory to describe these realms, and argues that what we call the countryside or the hinterland has become key to the process of capitalist urbanisation.     

Montgomery逆算法的改进和应用

本文通过对Montgomery逆算法核心部分的改进，得到两种分别以4为基和8为基的优化算法。其中以4为基的算法，在基本不增加算法实现复杂度的情况下，使迭代次数的平均上限从2n降到7/6n，平均迭代次数也从3n/2降到了7/8n。而8基算法则相应分别下降到25/24和25/32n，但算法内部的比较和跳转稍有增多。由于新算法只要求两个关键操作数中有一个变成1，就可以结束操作（原算法要求两个都变为1），因此实际迭代次数可能还要少。本文提出的算法也可以运用在文[1，2，7]中求基本模逆的算法中。本文算法主要适用于软件实现，在RSA和ECC等公钥体制实现中有广泛的应用。     

一种适用于多种公钥密码算法的模运算处理器

文章设计了一种能够实现多种公钥密码算法（如RSA、ECC、DSA等）的协处理器。通过分析几种常用的公钥密码算法，归纳了一组最常用的基本模运算指令。基于基本指令，设计优化了处理器硬件结构。用微代码循环调用执行这些基本指令，实现其他各种模运算指令。基于这些模运算指令，处理器可实现多种公钥密码算法的运算。该处理器支持从106位到2048位多种长度的模运算。采用流水线结构设计，处理速度较快。处理器占用芯片面积小，核心电路等效门数约为26000门，适用于智能卡等对芯片面积有严格限制的应用。     

Subtraction-free Almost Montgomery Inverse algorithm

A new modification of Kaliski's algorithm for computing the Almost Montgomery Inverse, optimized for implementation in hardware, is presented. The algorithm and the corresponding portion of the hardware architecture overcome certain drawbacks of the currently used methods. In particular, the “less than/greater than” tests that represent subtractions are avoided.