RSA密码芯片的FPGA设计与实现

admin · 发表于 4 小时前

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RSA密码体制是目前比较成熟的公钥密码体制，可用于数据加解密、数字签名、身份验证等。RSA算法的核心运算是大整数模幂运算，而模幂运算是由一系列的模乘运算构成。模幂、模乘运算是RSA算法运算速度的瓶颈，它们的运算速度决定着RSA密码算法运算效率。为了更好的解决RSA密码算法的运算速度题目，本文深入研究了RSA密码算法，提出了从右到左的密钥扫描方式以实现模幂运算，与基二免减的Montgomery算法来实现模乘运算，并且在此基础上，设计了RSA密码芯片的总体方案和系统结构。在实现模乘计算器时，本文采用了线性脉冲阵列结构，并改进了其进位链结构和增强了其并行运算的能力，有效的提高了RSA算法的运算效率。本设计采用FPGA实现密码芯片，其优越性在于将软件实现方式的灵活性与传统的ASIC实现方式的安全性和高速性完美的结合在一起。本文的设计原型在Xilinx系列的FPGA上实现，并通过了软硬件的仿真、验证与测试。最终在Spartan3的xc3s400器件上实现了1024位的RSA密码算法。其加解密速度可在200MHz的时钟频率下达到95kbit/s。

RSA密码芯片的FPGA设计与实现

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