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一种适用于多种公钥密码算法的模运算处理器 被引量:2
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作者 吴行军 白立晨 +1 位作者 孙怡乐 陈弘毅 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期549-552,共4页
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... 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2 048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26 000门,适用于智能卡等对芯片面积有严格限制的应用。 展开更多
关键词 模运算处理器 公钥密码算法 MONTGOMERY模乘 模逆 流水线
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TEA密码算法的VLSI实现
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作者 吴行军 葛元庆 +1 位作者 陈弘毅 孙义和 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1087-1092,共6页
提出了两种实现 TEA的结构 ,并采用其中一种结构设计了 TEA加解密处理器电路模块 ,将其成功地应用在非接触的智能 IC卡中 .该加解密处理器硬件模块可分别实现加密和解密运算 ,循环迭代次数具有可编程特性 .该处理器模块占用较小的芯片面... 提出了两种实现 TEA的结构 ,并采用其中一种结构设计了 TEA加解密处理器电路模块 ,将其成功地应用在非接触的智能 IC卡中 .该加解密处理器硬件模块可分别实现加密和解密运算 ,循环迭代次数具有可编程特性 .该处理器模块占用较小的芯片面积 ,具有很小的功耗 ,可以方便地与 8位微处理器连接 ,适用于各种嵌入式系统中 . 展开更多
关键词 TEA 密码算法 智能IC卡 VLSI
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一种用于无电池胎压监测系统的低功耗8 bit SAR ADC设计 被引量:3
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作者 王义 乌力吉 +2 位作者 张向民 吴行军 方华军 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第10期91-96,共6页
在无电池胎压监测系统中,为降低ADC功耗,采用了一种改进的DAC结构并设计实现了一款低功耗8bit SAR ADC.与传统结构中采用Vref作为参考电压相比,设计中DAC采用Vref/2作为参考电压,并实现了(0,Vref)的满量程输入,在DAC的量化中可降低87... 在无电池胎压监测系统中,为降低ADC功耗,采用了一种改进的DAC结构并设计实现了一款低功耗8bit SAR ADC.与传统结构中采用Vref作为参考电压相比,设计中DAC采用Vref/2作为参考电压,并实现了(0,Vref)的满量程输入,在DAC的量化中可降低87.5%动态功耗.在完成电路和版图设计后,仿真结果显示,在采样率为2kS/s,电源电压为3V,参考电压为1.5V时,ADC平均动态功耗为0.9μW.MATLAB频谱分析显示,ADC有效位数为7.6bit,无杂散动态范围为63.2dB,工作温度范围为-40~125℃.并已运用于胎压监测SoC中提交0.35μm BCD汽车电子工艺流片. 展开更多
关键词 无电池 胎压监测系统 SAR ADC 低功耗 高稳定性
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高速双有限域加密协处理器设计 被引量:14
4
作者 史焱 吴行军 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2005年第5期8-12,16,共6页
文章提出了一种能够同时在有限域GF(P)和GF(2m)中高速实现椭圆曲线密码算法(ECC)的协处理器。该协处理器能够高速完成椭圆曲线密码算法中各种基本的运算。通过调用这些基本的模运算指令,可以实现各种ECC上的加密算法。该协处理器支持51... 文章提出了一种能够同时在有限域GF(P)和GF(2m)中高速实现椭圆曲线密码算法(ECC)的协处理器。该协处理器能够高速完成椭圆曲线密码算法中各种基本的运算。通过调用这些基本的模运算指令,可以实现各种ECC上的加密算法。该协处理器支持512位以下任意长度的模运算。协处理器工作速度很快,整个协处理器综合采用了多种加速结构和算法并采用了流水线结构设计。根据物理综合的结果,协处理器可以工作在300MHz的频率,运算时间比此前的一些同类芯片快4到10倍左右。 展开更多
关键词 椭圆曲线 加密协处理器 MONTGOMERY模乘 模逆 流水线
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UHF RFID标签基带处理器的低功耗设计 被引量:2
5
作者 王晓晖 张春 +2 位作者 马长明 吴行军 朱秋玲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期502-505,518,共5页
随着超高频RFID标签的应用越来越广泛,在提高其性能上的需求也越来越迫切。对于无源标签,工作距离是一个非常重要的指标。要提高工作距离,就要降低标签的功耗。着重从降低功耗方面阐述了一款基于ISO18000-6TypeC协议的UHF RFID标签基带... 随着超高频RFID标签的应用越来越广泛,在提高其性能上的需求也越来越迫切。对于无源标签,工作距离是一个非常重要的指标。要提高工作距离,就要降低标签的功耗。着重从降低功耗方面阐述了一款基于ISO18000-6TypeC协议的UHF RFID标签基带处理器的设计。简要介绍了设计的结构,详细阐述了各种低功耗设计技术,如动态控制时钟频率、寄存器复用、使用计数器和组合逻辑代替移位寄存器、异步计数器、门控时钟等的应用。结果证明,这些措施有效地降低了功耗,仿真结果为在工作电压为1V,时钟为2.5MHz时,功耗为4.8μW;目前实现了前三项措施的流片,测试结果表明工作电压为1V,时钟为2.5MHz时,功耗为8.03μW。 展开更多
关键词 射频识别 超高频 ISO/IEC18000-6 Type C标准 标签 基带处理器 低功耗
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一种低功耗CPU卡的设计 被引量:2
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作者 温小勇 葛元庆 +1 位作者 吴行军 周润德 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期369-373,共5页
地址总线的功耗是整个 CPU卡电路系统功耗的重要来源。降低地址总线上的翻转率可以有效降低整个系统的功耗。文章在分析 CMOS电路功耗和几种总线编码的基础上 ,提出了一种改进的 T0 - BI编码 ,并将此种编码应用于 CPU卡用芯片的设计。... 地址总线的功耗是整个 CPU卡电路系统功耗的重要来源。降低地址总线上的翻转率可以有效降低整个系统的功耗。文章在分析 CMOS电路功耗和几种总线编码的基础上 ,提出了一种改进的 T0 - BI编码 ,并将此种编码应用于 CPU卡用芯片的设计。结果表明 ,采用此种编码可以有效地降低 CPU卡电路的功耗。 展开更多
关键词 地址总线 低功耗 编码 CPU卡 IP核
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应用于智能卡的真随机数发生器及其后处理算法的研究 被引量:2
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作者 贾小艳 乌力吉 +1 位作者 张向民 吴行军 《密码学报》 CSCD 2016年第6期555-563,共9页
本文介绍一种应用于智能卡的真随机数发生器,并分析了以杂凑函数SM3作为后处理算法来提高其随机数的质量.真随机数发生器是智能卡中不可缺少的一部分,它用于智能卡中机密信息的加密和签名,大多数加密系统的安全性依赖于随机数的不可预... 本文介绍一种应用于智能卡的真随机数发生器,并分析了以杂凑函数SM3作为后处理算法来提高其随机数的质量.真随机数发生器是智能卡中不可缺少的一部分,它用于智能卡中机密信息的加密和签名,大多数加密系统的安全性依赖于随机数的不可预测性和不可重现性.真随机数发生器的实现电路中使用固定低频时钟采样通过反馈模式来控制的的高频时钟,采用环形振荡器在振荡过程中不断积累的抖动作为熵源,并通过三级级联的耦合方式提高输出的统计特性,促进随机性的扩散,同时相较传统环形振荡器面积也得到了节省.电路采用SMIC 0.13μm工艺平台实现,核心电路版图面积小于0.0156 mm^2,包括3个输入端口,4个输出端口.考虑到智能卡具有很高的安全需求,本文也讨论了一些常见的攻击方式及对应的预防措施.本文介绍的真随机数发生器已经完成了流片,并已对芯片进行了完整的测试.很多研究表明,后处理算法可以提高随机数的质量,本文表明测试数据在经过后处理之后,可以通过随机性测试标准. 展开更多
关键词 智能卡 真随机数发生器 振荡器 后处理 测试标准
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无电池胎压监测SoC的125 kHz电源恢复电路设计与研究 被引量:2
8
作者 赵裕章 乌力吉 +1 位作者 张向民 吴行军 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第8期103-108,共6页
胎压监测系统(TPMS)是汽车电子安全的重要组成部分.无电池胎压监测系统可以提高检测频率,提高安全性,是胎压监测系统的发展趋势.采用125kHz作为无线能量传输的频率,采用ASMC 0.35μm BCD汽车电子工艺,针对轮胎转动时无线能量传输距离不... 胎压监测系统(TPMS)是汽车电子安全的重要组成部分.无电池胎压监测系统可以提高检测频率,提高安全性,是胎压监测系统的发展趋势.采用125kHz作为无线能量传输的频率,采用ASMC 0.35μm BCD汽车电子工艺,针对轮胎转动时无线能量传输距离不断变化的情况,完成了一种用于无电池胎压监测SoC的电源恢复电路的设计与研究,后仿真结果表明,可以将0.8V到7.5V范围内的125kHz交流电信号转化为SoC所需的3V稳压电源,最大输出电流为10mA.完成了对各模块转换效率的分析与优化的同时,也考虑了实际工作环境中的电磁干扰等可靠性问题,能够满足无电池胎压监测SoC的电源需求. 展开更多
关键词 TPMS 电源恢复电路 无线能量传输 125 KHZ
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一种用于电能计量芯片的高精度低功耗Σ-ΔADC调制器的分析与设计 被引量:1
9
作者 单来成 乌力吉 +1 位作者 张向民 吴行军 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第7期45-49,共5页
本文提出了一种低功耗、低温漂的四阶Σ-ΔADC调制器的结构设计,并在HHGRACE 0.35μm CZ6H工艺下进行了设计和优化,经过不同工艺角和温度点下仿真验证,采样频率为512kHz,带隙基准电压的温度系数为25ppm/℃,四阶Σ-ΔADC调制器功耗为550... 本文提出了一种低功耗、低温漂的四阶Σ-ΔADC调制器的结构设计,并在HHGRACE 0.35μm CZ6H工艺下进行了设计和优化,经过不同工艺角和温度点下仿真验证,采样频率为512kHz,带隙基准电压的温度系数为25ppm/℃,四阶Σ-ΔADC调制器功耗为550μA左右.芯片流片后在测试电路板上进行了各种功能性能测试,与仿真结果一致. 展开更多
关键词 低功耗 四阶 ∑-△调制器 全前馈 带隙基准
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BIST增强IC的可测性
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作者 丹.罗曼西克 吴行军 《国外电子测量技术》 1995年第3期4-6,共3页
随着ICS越来越复杂,对其进行测试变得越来越困难。复杂的时序电路,如微处理器,可能需要数百万条测试矢量来检测故障。对有些电路,如片内RAM,生成和运行传统的测试矢量几乎是不可能的。用大量的测试矢量进行测试意味着很长的测试时间和... 随着ICS越来越复杂,对其进行测试变得越来越困难。复杂的时序电路,如微处理器,可能需要数百万条测试矢量来检测故障。对有些电路,如片内RAM,生成和运行传统的测试矢量几乎是不可能的。用大量的测试矢量进行测试意味着很长的测试时间和很高的测试费用。 展开更多
关键词 集成电路 可测性 BIST
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略览紫砂筋纹器秩序之美
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作者 吴行军 《陶瓷科学与艺术》 CAS 2011年第12期65-65,共1页
紫砂壶独有的鉴赏兼顾实用的特点,是它成为历朝文人墨客的赏玩之物的优势。紫砂壶历史它始于宋,起于明,盛于清。就因其特点,为世人留下了许多的宝贵财富。
关键词 紫砂 筋纹器
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新一代数字程控交换机话音编解码电路
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作者 吴行军 魏少军 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第S1期48-51,共4页
为了降低数字程控交换机的成本,提高性能,设计了一种单片4路采用数字信号处理(DSP)技术的话音编解码器(CODCE)芯片。在该芯片中采用了过采样模数转换技术和DSP技术,这些技术有利于充分发挥数字超大规模集成电路(V... 为了降低数字程控交换机的成本,提高性能,设计了一种单片4路采用数字信号处理(DSP)技术的话音编解码器(CODCE)芯片。在该芯片中采用了过采样模数转换技术和DSP技术,这些技术有利于充分发挥数字超大规模集成电路(VLSI)的优势,在单个芯片中实现多路话音的编解码,降低交换机成本。同时,采用可编程的数字滤波器,使电路能根据线路具体情况通过软件调整其滤波特性,提高话路性能。芯片用0.5μmCMOS双层多晶三层金属工艺制造,芯片面积约25mm2。经测试验证,芯片的各项性能指标均满足CCITT的有关标准。 展开更多
关键词 数字程控交换机 话音编解码器(CODEC) 数字信号处理(DSP) 数字滤波器 过采样模数转换器
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素域模逆运算的一种快速算法和VLSI实现 被引量:1
13
作者 周涛 吴行军 +2 位作者 白国强 张文婧 陈弘毅 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期132-135,共4页
有限域上的模逆运算是许多公钥密码系统使用的算法中的核心域运算之一。该文对现有的素数域GF(p)上的模逆算法进行了改进和优化,得到了适合软硬件实现的快速算法,尤其利于快速高效的超大规模集成电路(VLSI)实现。改进后的新算法运算简单... 有限域上的模逆运算是许多公钥密码系统使用的算法中的核心域运算之一。该文对现有的素数域GF(p)上的模逆算法进行了改进和优化,得到了适合软硬件实现的快速算法,尤其利于快速高效的超大规模集成电路(VLSI)实现。改进后的新算法运算简单,只需用普通加减法操作,不需要模运算和任何操作数的乘法或除法,其全部运算的完成仅需一个加法器。该文同时给出了新算法的一个VLSI实现,结果显示新算法的硬件实现在速度和资源开销两方面均具有良好特性。 展开更多
关键词 模逆运算 快速算法 VLSI 信息安全 素数域 有限域 公钥密码系统 超大规模集成电路
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嵌入式RSA加解密处理器 被引量:2
14
作者 杨骞 吴行军 +1 位作者 周润德 鲁瑞兵 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期110-113,共4页
RSA加密是一个运算密集的过程 ,为了 CPU能实时进行处理 ,设计了一种嵌入式 RSA处理器 ,它可以在外部微处理器的控制下完成 RSA加解密运算。设计中采用了适合硬件实现的 CIOS方法 ,在保持硬件规模较小的同时加速模乘运算速度。在设计中... RSA加密是一个运算密集的过程 ,为了 CPU能实时进行处理 ,设计了一种嵌入式 RSA处理器 ,它可以在外部微处理器的控制下完成 RSA加解密运算。设计中采用了适合硬件实现的 CIOS方法 ,在保持硬件规模较小的同时加速模乘运算速度。在设计中还采用了窗口法减少模幂运算过程中所需进行的模乘运算次数 ,大大提高了处理速度。在电路的控制逻辑中 ,采取了流水线操作 ,进一步提高了处理速度。在 2 0 MHz的时钟频率下 ,该处理器完成 10 2 4bit的模幂运算最多只需 16 0 ms。电路规模约为 2 6 0 0 0等效逻辑门 。 展开更多
关键词 公钥密钥算法 RSA算法 模乘运算 CIOS方法 窗口法 嵌入式 加密解处理器
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使用优化的CIOS算法的模运算处理器 被引量:1
15
作者 孙怡乐 吴行军 陈弘毅 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期538-541,共4页
为以较小的面积代价实现RSA公钥密码算法及其他一些算法所需的求模、模加、模乘、模幂等运算,该文设计了一种可作为协处理器使用的模运算处理器。运算数据的长度可变,范围从256b到2048b。采用优化的CIOS(coarselyintegratedoperatedscan... 为以较小的面积代价实现RSA公钥密码算法及其他一些算法所需的求模、模加、模乘、模幂等运算,该文设计了一种可作为协处理器使用的模运算处理器。运算数据的长度可变,范围从256b到2048b。采用优化的CIOS(coarselyintegratedoperatedscanning)算法以加快模乘的速度。充分的流水线设计使得时钟频率可达60MHz,在该工作频率下完成1024b模幂的时间为57ms。除RAM外的核心电路仅含16000等效门,在0.35μmCMOS工艺条件下,包含RAM的电路总面积仅为3.31mm2。该处理器适合用于嵌入式系统,尤其是面积局限性高的系统。 展开更多
关键词 CIOS算法 模运算处理器 公钥密码算法 RSA MONTGOMERY模乘 微程序
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Fast VLSI Implementation of Modular Inversion in Galois Field GF(p)
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作者 周涛 吴行军 +1 位作者 白国强 陈弘毅 《Tsinghua Science and Technology》 SCIE EI CAS 2003年第5期628-632,共5页
Modular inversion is one of the key arithmetic operations in public key cryptosystems, so low-cost, high-speed hardware implementation is absolutely necessary. This paper presents an algorithm for prime fields for har... Modular inversion is one of the key arithmetic operations in public key cryptosystems, so low-cost, high-speed hardware implementation is absolutely necessary. This paper presents an algorithm for prime fields for hardware implementation. The algorithm involves only ordinary addition/subtraction and does not need any modular operations, multiplications or divisions. All of the arithmetic operations in the algorithm can be accomplished by only one adder, so it is very suitable for fast very large scale integration (VLSI) implementation. The VLSI implementation of the algorithm is also given with good performance and low silicon penalty. 展开更多
关键词 超大规模集成电路 公共密钥加密系统 有限域 模数转换 算术运算
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