本文關鍵詞：基于低功耗處理器的數(shù)字簽名研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息科技的發(fā)展,信息安全越來越成為我們所關注和需要提高的問題。數(shù)字簽名技術作為一個重要的信息安全手段,已經(jīng)有著非常廣闊的應用。然而現(xiàn)今的數(shù)字簽名應用大多數(shù)都是基于計算機、手機環(huán)境,對于單片機、嵌入式系統(tǒng)等低功耗處理器環(huán)境的應用卻非常少。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,基于低功耗處理器的數(shù)字簽名應用將是越來越迫切�；诘凸奶幚砥鞯臄�(shù)字簽名應用將會用于各種各樣的場景,包括軍事中相關信息采集獲取,商業(yè)的一些機密信息網(wǎng)絡、個人醫(yī)療服務網(wǎng)絡等等。 本文的主要工作和創(chuàng)新點：研究和分析數(shù)字簽名常見算法,選擇基于低功耗處理器的橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA);在基于低功耗處理器的特殊環(huán)境中,對大整數(shù)結(jié)構進行研究設計,通過以數(shù)組表示形式對大整數(shù)進行結(jié)構設計,對四則運算,模余運算,模逆運算進行研究和設計；通過引入隨機數(shù)k的特定環(huán)境對橢圓曲線標量乘法進行改進；最后通過引入加密算法對數(shù)字簽名算法進行改進優(yōu)化,這樣既保證了信息的保密性,同時也優(yōu)化了數(shù)字簽名算法,使其更好的應用于低功耗處理器,提高數(shù)字簽名的運算效率。 本論文對基于低功耗處理器的數(shù)字簽名應用場景進行研究和分析后,設計了數(shù)字簽名應用框架,最后選擇STM32F103RCT6處理器,無限發(fā)送芯片HC-12,溫濕度傳感器DHT-11,然后利用c語言進行了數(shù)字簽名demo的實現(xiàn)。這一實現(xiàn)過程包括溫濕度信息的采集,數(shù)字簽名、加密,無限發(fā)送芯片發(fā)送信息,服務端接收信息,解密,驗證。這整個過程就是基于低功耗處理器的數(shù)字簽名的具體實現(xiàn),為后續(xù)的數(shù)字簽名在低功耗處理器應用提供了理論依據(jù)和實現(xiàn)基礎。
【關鍵詞】：數(shù)字簽名 低功耗處理器 STM32 大整數(shù) ECDSA
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918.91;TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12
• 1.4 論文組織結(jié)構12-14
• 第二章 基于低功耗處理器的數(shù)字簽名理論14-22
• 2.1 數(shù)字簽名基本理論14-18
• 2.1.1 數(shù)字簽名原理14-15
• 2.1.2 數(shù)字簽名算法介紹15-16
• 2.1.3 數(shù)字簽名各算法的分析比較和選擇16-18
• 2.2 橢圓曲線基本理論18-20
• 2.2.1 橢圓曲線的定義18-19
• 2.2.2 橢圓曲線的運算規(guī)則19-20
• 2.3 橢圓曲線標量乘法基本理論20-21
• 2.3.1 橢圓曲線標量乘法運算20
• 2.3.2 標量乘法的階20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于低功耗處理器的數(shù)字簽名及其相關算法研究和設計22-43
• 3.1 數(shù)字簽名中大整數(shù)的研究和設計22-32
• 3.1.1 大整數(shù)的結(jié)構設計22-24
• 3.1.2 大整數(shù)四則運算的設計24-25
• 3.1.3 大整數(shù)模余運算的設計25-31
• 3.1.4 大整數(shù)模逆運算的設計31-32
• 3.2 橢圓曲線標量乘法算法的改進32-37
• 3.2.1 橢圓曲線標量乘法分析32
• 3.2.2 橢圓曲線標量乘法各算法比較分析32-34
• 3.2.3 基于隨機數(shù)k的標量乘法改進34-35
• 3.2.4 改進的標量乘法的測試分析35-37
• 3.3 數(shù)字簽名算法的改進37-42
• 3.3.1 數(shù)字簽名算法研究37-38
• 3.3.2 加密算法研究38-39
• 3.3.3 結(jié)合加密算法對數(shù)字簽名算法的改進39-41
• 3.3.4 改進的數(shù)字簽名算法的測試分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于STM32的數(shù)字簽名實現(xiàn)43-65
• 4.1 基于低功耗處理器的數(shù)字簽名總體框架設計43-46
• 4.1.1 數(shù)字簽名應用場景的研究43-45
• 4.1.2 數(shù)字簽名的框架設計45-46
• 4.2 基于STM32的數(shù)字簽名架構和平臺環(huán)境研究46-54
• 4.2.1 低功耗處理器的選擇46-47
• 4.2.2 低功耗處理器的選擇47-50
• 4.2.3 溫濕度傳感器DHT-11的研究分析50-52
• 4.2.4 基于STM32的數(shù)字簽名架構的研究分析52-54
• 4.3 基于STM32的數(shù)字簽名實現(xiàn)54-61
• 4.3.1 客戶端的設計和實現(xiàn)54-56
• 4.3.2 服務端的設計和實現(xiàn)56-58
• 4.3.3 加密解密的實現(xiàn)58-59
• 4.3.4 數(shù)字簽名的實現(xiàn)59-61
• 4.4 基于STM32的數(shù)字簽名測試與分析61-64
• 4.4.1 基于STM32的數(shù)字簽名測試數(shù)據(jù)61-62
• 4.4.2 基于STM32的數(shù)字簽名數(shù)據(jù)分析62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 論文主要工作65-66
• 5.2 下一步工作計劃66-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術成果71

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于低功耗處理器的數(shù)字簽名研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：344412