發(fā)布時(shí)間：2023-06-09 18:19

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,信息泄露事件頻出,保證人們的信息安全就顯得愈發(fā)重要。加密算法為這些問(wèn)題提供了有效的解決辦法,硬件加密由于其抗攻擊強(qiáng),資源消耗較少、加密速度快等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。國(guó)家密碼管理局于2010年發(fā)布的SM2算法是對(duì)橢圓曲線(xiàn)密碼學(xué)(Elliptic curve cryptography,ECC)的發(fā)展,簡(jiǎn)化了ECC中明文的編碼方式、解決了明文長(zhǎng)度的限制。本論文首先從SM2算法原理出發(fā),詳細(xì)介紹了SM2加解密算法的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),包括素?cái)?shù)域和二進(jìn)制域的介紹、橢圓曲線(xiàn)的基本概念以及橢圓曲線(xiàn)上點(diǎn)的計(jì)算;然后根據(jù)設(shè)計(jì)需求和特點(diǎn),制定了整體的架構(gòu),提出了能適用于不同場(chǎng)合的雙域SM2加解密算法,并且詳細(xì)介紹了各個(gè)運(yùn)算層中的各種算法,并針對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化;最后給出了硬件實(shí)現(xiàn)方案,分別進(jìn)行了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)并完成仿真與驗(yàn)證。SM2加解密算法模塊可以作為IP核通過(guò)總線(xiàn)與SOC(System on Chip)連接,實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同工作。本論文根據(jù)設(shè)計(jì)需求設(shè)計(jì)了如下模塊:加解密協(xié)議層的SM3密碼雜湊模塊、密鑰派生函數(shù)模塊和SM2主控制模塊;橢圓曲線(xiàn)層的點(diǎn)加模塊、倍點(diǎn)模塊和點(diǎn)乘模塊;有限域...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 密碼算法相關(guān)知識(shí)
    2.1 有限域簡(jiǎn)介
        2.1.1 素?cái)?shù)域
        2.1.2 二進(jìn)制域
    2.2 橢圓曲線(xiàn)
        2.2.1 橢圓曲線(xiàn)的基本概念
        2.2.2 橢圓曲線(xiàn)上點(diǎn)的運(yùn)算
    2.3 本章小結(jié)
第三章 有限域加密算法設(shè)計(jì)方案
    3.1 SM2 算法架構(gòu)
    3.2 加解密協(xié)議層
        3.2.1 SM2 橢圓曲線(xiàn)公鑰加解密算法
        3.2.2 SM3 密碼雜湊算法
        3.2.3 密鑰派生函數(shù)算法
    3.3 橢圓曲線(xiàn)運(yùn)算層
        3.3.1 雙域點(diǎn)乘算法
        3.3.2 雙域點(diǎn)加和倍點(diǎn)算法
    3.4 有限域運(yùn)算層
        3.4.1 雙域模加和模減
        3.4.2 雙域模乘
        3.4.3 雙域模逆
    3.5 本章小結(jié)
第四章 SM2加解密算法的模塊設(shè)計(jì)
    4.1 雙域運(yùn)算單元的模塊設(shè)計(jì)
        4.1.1 模加和模減模塊
        4.1.2 模乘模塊
        4.1.3 模逆模塊
    4.2 橢圓曲線(xiàn)層的模塊設(shè)計(jì)
        4.2.1 點(diǎn)加模塊
        4.2.2 倍點(diǎn)模塊
        4.2.3 點(diǎn)乘模塊
    4.3 加解密協(xié)議層的模塊設(shè)計(jì)
        4.3.1 SM3 密碼雜湊模塊
        4.3.2 密鑰派生函數(shù)模塊
        4.3.3 SM2 主控制模塊
    4.4 基于AHB總線(xiàn)的接口模塊設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SM2加解密算法的仿真與驗(yàn)證
    5.1 SM2 算法的功能仿真
        5.1.1 雙域模逆模塊的功能仿真
        5.1.2 雙域點(diǎn)乘模塊的仿真結(jié)果
        5.1.3 雙域加解密模塊的仿真結(jié)果
        5.1.4 SM3 密碼雜湊模塊的仿真結(jié)果
        5.1.5 密鑰派生函數(shù)模塊的仿真結(jié)果
    5.2 FPGA驗(yàn)證與分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3832685