【摘 要】
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随着社会信息化水平的日益进步,信息安全越来越引起世人的关注。密码技术的飞速发展,特别是公开密钥密码体制的提出,为信息安全提供了最强有力的保护。在众多的公开密钥密码
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随着社会信息化水平的日益进步,信息安全越来越引起世人的关注。密码技术的飞速发展,特别是公开密钥密码体制的提出,为信息安全提供了最强有力的保护。在众多的公开密钥密码算法中,RSA密码算法是最成熟,也是使用最为广泛的一种密码算法。它不仅具有传统的信息加密能力,并且能够保证信息的真实性,完整性和有效性。
本文提出了一种低成本、密钥长度可配置的RSA密码协处理器的VLSI实现结构。给出一种优化的MWR22MM模乘算法,使模乘运算的结果可以直接作为下次模乘运算的输入,从而大大提高了模幂运算的效率。采用新的流水线组织使得数据通路的寄存器数目减少近一半,优化FIFO结构使得存放中间结果的寄存器堆硬件开销减半,采用Booth编码使基为4的处理单元结构非常简单,因此,本处理器非常节省面积。并且本设计具有很好的可扩展性,只要增加FIFO和RAM的容量就可以完成更高强度的RSA加密。
基于SMIC0.25μm CMOS工艺,本设计除RAM外的核心电路只有18000等效门,RSA芯片最高可以工作在180MHz的时钟频率。对于512 bits、1024 bits、1536 bits和204.8 bits的密钥长度,本设计的加解密速率分别可以达到108Kbps、28Kbps、13Kbps和7Kbps。由于芯片面积很小,并且密钥长度可以配置,因此本设计非常适用于各种面积局限性较高、成本敏感的信息安全系统中。
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