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。

双域可重构CIOS模乘器的研究与设计

为提高ECC处理器中模乘的运算速度,并支持长度可重构的双域（素域和二元域）模乘计算,分析了CIOS模乘算法的并行性,提出了适用于硬件并行加速的双参数CIOS算法,设计了6级流水线以及多字数据并行运算的模乘硬件电路,可实现1 152位以内任意长度的双域模乘运算。在CMOS 0.18μm工艺库下综合并布局布线,电路最大时钟频率为238MHz。与其他文献的运算时间相比,160~1 024位模乘运算时间减少了17%~40%。

一种改进的Montgomery模乘快速算法

利用Karatsuba-Ofman算法的思想,改进了Montgomery模乘的CIOS实现算法:一方面,改进后的CIOS算法在时间效率上有较大提高,减少的乘法次数比率接近25%;另一方面,改进后的算法具有更好的并行性,能够实现两个乘法器的并行结构,适合于设计高速的RSA密码专用芯片。