一种长整数模乘幂的改进算法与实现

RSA密码系统性能受到长整数模乘和模幂运算速度的制约.为了提高模乘幂运算器的速度,采用两级进位保留加法器(CSA)结构改进了蒙哥马利模乘算法.通过插入寄存器缩短了电路的关键路径,保证了CSA操作数的同时性,显著提升了模乘运算器速度.另外,通过调整从左到右的二进制模幂运算的模乘运算次序,避免了大部分模乘运算结束后的结果格式转换,大大节省了转换时间.将采用本方法实现的1024位模幂运算器与近年最具代表性的从左到右二进制模幂运算器相比较的结果表明,Xilinx的FPGA综合实现时,吞吐率提高了36%,面积减少了18%;ASIC综合后,吞吐率提高了75%,面积减少了33%.

针对RSA密码算法的指令Cache攻击方法

以OpenSSL0.9.8e实现的RSA密码系统解密/签名执行过程为攻击对象,以RSA密码实现过程中利用的蒙哥马利模乘算法中的额外约简步骤为突破点,以随着密钥位的不同而会产生不同的约简步骤为理论基础,将指令Cache分析作为检测额外约简步骤发生的工具进行密码分析,最终恢复原始密钥,从而证明指令cache分析,对成功实施RSA密码攻击的可行性.

椭圆曲线密码基础算法及其实现

就椭圆曲线密码的基础算法从整体角度给出了新的模加、模减算法结构,并针对这种模加模减运算形成的模乘算法给出了一种精简的硬件实现结构。该结构具有占用资源少、运算速度快的特点。并且针对ECC点乘算法的实现问题进行了进一步研究,给出了一种改进的简洁高效的实现方法。

一种高性能可扩展双域模乘器的研究与设计

在原始蒙哥马利模乘算法基础上提出一种双域统一的蒙哥马利模乘算法.根据该算法设计了一种高性能可扩展双域模乘单元电路,以支持蒙哥马利模乘运算的加速计算.该模乘单元电路采用以高基数为处理字长,并使用多处理单元流水计算的方法,来实现高效快速的模乘计算,具有高度的可扩展性和可配置性,支持双域任意位宽的模乘运算.在0.18μm CMOS工艺下,对模乘单元电路性能和面积进行评估表明,面积为166×103门,完成1 024bit的模乘运算仅需1.3μs.