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。

使用优化的CIOS算法的模运算处理器

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。