二进制域上椭圆曲线密码ECC的高性能FPGA实现

发布时间：2021-04-30 03:41

　　近年来,通信领域得到了巨大的发展,网上银行、移动通信等应用增加了资源受限环境下的安全需求。与传统密码算法相比,椭圆曲线密码体制（Elliptic curve cryptography,ECC）提供了更好的安全标准,为优化性能参数提供了更大的空间。为此,文中提出了一种高效的椭圆曲线密码硬件设计方案。该方案在已有研究的基础上,利用投影坐标系LD Montgomery阶梯算法对ECC中最核心的标量乘运算进行了研究,并对群运算层采用并行调度来缩短延迟;对于有限域运算,采用位并行乘法算法和改进的Euclidean求逆算法来实现;基于Xilinx Virtex-5和Virtex-7FPGA器件,在二进制域域长分别为163,233和283时实现了该体系结构。实验结果表明,该方案所需现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）资源消耗更少,运算速度更快,与其他方法相比,硬件资源消耗减少了52.9%,标量乘法运算速度提高了5倍,能更好地适用于资源受限设备的应用。 

【文章来源】：计算机科学. 2020,47(08)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
1 引言
2 相关研究
    2.1 椭圆曲线ECC
    2.2 椭圆曲线标量乘法
    2.3 Montgomery标量乘算法
3 ECC的硬件设计
    3.1 改进的Montgomery标量乘算法
    3.2 ECC的硬件架构
        3.2.1 有限域乘法运算
        3.2.2 有限域求逆运算
4 FPGA实现的结果与比较
结束语



本文编号：3168765