論文根據(jù)當(dāng)前對(duì)ECC密碼運(yùn)算處理的需求,以設(shè)計(jì)可配置ECC芯片為目標(biāo),對(duì)支持ECC雙有限域任意參數(shù)的可配置有限域運(yùn)算單元展開研究:論文對(duì)有限域運(yùn)算算法,包括有限域加減算法、有限域乘法算法和有限域求逆算法進(jìn)行研究。從算法的復(fù)雜度、運(yùn)算周期、硬件實(shí)現(xiàn)這三個(gè)方面,在對(duì)目前主要有限域算法進(jìn)行分析和比較的基礎(chǔ)上,論文提出大整數(shù)模加減運(yùn)算的優(yōu)化硬件實(shí)現(xiàn)算法;選擇FIOS的Montgomery模乘算法設(shè)計(jì)有限域乘法運(yùn)算單元,并對(duì)BLWL類型的FIOS算法進(jìn)行優(yōu)化,簡(jiǎn)化算法中間過(guò)程的運(yùn)算以降低關(guān)鍵數(shù)據(jù)路徑延遲:為Montgomery模逆算法設(shè)計(jì)四個(gè)支持不同數(shù)域的轉(zhuǎn)換算法,進(jìn)一步提高求逆運(yùn)算中數(shù)域轉(zhuǎn)換的效率和靈活性。論文對(duì)算法的硬件實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提出可配置的硬件電路結(jié)構(gòu),支持兩個(gè)不同有限域上運(yùn)算,并且支持可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的運(yùn)算。為提高硬件電路的運(yùn)算速度和時(shí)鐘頻率,對(duì)電路數(shù)據(jù)路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),包括:設(shè)計(jì)快速的加法和減法運(yùn)算單元,降低數(shù)據(jù)路徑延遲;對(duì)模乘運(yùn)算的流水線組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,縮短運(yùn)算周期。論文完成算法和硬件電路的設(shè)計(jì)后,對(duì)電路進(jìn)行仿真和測(cè)試。在采用Verilog硬件語(yǔ)言完成電路的RTL級(jí)代碼描述... 

【文章來(lái)源】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

按照算法4.5GF(p)上256比特模逆運(yùn)算功能仿真波形圖(數(shù)據(jù)輸入部分)

圖4.13按照算法4.6GF(P)上256比特模逆運(yùn)算功能仿真波形圖(數(shù)據(jù)輸出部分)4.4.2性能分析采用Montgomery模逆算法求有限域逆元，運(yùn)算周期與具體的輸入數(shù)據(jù)有關(guān)。根據(jù)本文對(duì)模逆運(yùn)算周期數(shù)的研究和實(shí)驗(yàn)，對(duì)于處理固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的運(yùn)算單元，完成一次近似模逆運(yùn)算的平均周期數(shù)為C=1.525n，n為運(yùn)算數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示數(shù)長(zhǎng)度;對(duì)于本文設(shè)計(jì)的可配置硬件結(jié)構(gòu)，完成一次近似模逆運(yùn)算需要的平均周期數(shù)為c=(l.525n+l)廠。/l飛。由于模逆運(yùn)算的數(shù)域轉(zhuǎn)換過(guò)程由模乘單元完成，所以在進(jìn)行性能分析并與其他設(shè)計(jì)進(jìn)行比較時(shí)，沒(méi)有考慮這一部分的硬件資源開銷。本文設(shè)計(jì)以w=32作為運(yùn)算數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)，咖單元中l(wèi)位的數(shù)據(jù)路徑一次對(duì)rl/wl個(gè)字的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算·首先對(duì)可配置運(yùn)算單元與固定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度運(yùn)算單元的電路面積進(jìn)行比較。叫叫卜L二3222~~~e卜6444~~~盛L二，2aaa··母卜19222一一固定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度運(yùn)算單元元

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DESIGN AND IMPLEMENTATION OF DUAL-FIELD MODULAR INVERSION ALGORITHM[J]. Yang Xiaohui Yang Tongjie Dai Zibin Zhang Yongfu (Institute of Electronic Technology, Information Engineering University, Zhengzhou 450004, China).  Journal of Electronics（China）. 2010(04)



本文編號(hào)：3234205