rsa公钥加密算法硬件描述语言实现

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1、摘要随着社会信息化的不断发展，网络技术得到了广泛应用，网络的开放性也给信息安全带来了严重的隐患，而密码技术则是确保信息安全的核心技术。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。在各种安全或认证领域，如WEB服务器和浏览器信息安全、Email的安全和认证、对远程登陆的安全保证和各种电子信用卡系统，起着安全核心的作用，而用微电子技术将加密算法转换成硬件实现，不仅加解密速度快，而且抗物理攻击能力强，所以研究如何用硬件快速实现RSA有着重要的现实意义。RSA算法的核心运算是大整数模幂运算，而模幂

2、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问题，本文深入研究了RSA密码算法，分析了Montgomery算法，在此基础上，采用从左到右的二进制幂指数扫描算法，通过对模乘器的分时调用，设计了RSA密码芯片的总体方案和系统结构；阐述了运用三级流水线技术，实现高速并行RSA算法硬件的设计技术和方法，完成了RSA算法中的核心运算模块，即大数模幂运算单元的设计，最终在Cyclone系列的EPIC6Q240C8上实现了1024位

3、的RSA密码算法，并通过了软硬件的仿真、验证与测试。关键词：RSA，Montgomery，FPGA，模幂运算，模乘运算AbstractWiththedevelopmentofsocietyinformation,networktechnologyisappliedextensiveIy．Atthesametimetheopeningofnetworkbringmuchhiddentroubleofsecutitytoinformation．，cryptographyisthekeytechnology．RSAismaturepu

4、blic-keycryptographyatpresent,itcanencrypt，makeascratchofdigitalandvalidatedegree．Ithasbeenusedinmanysecurityandidentificationsystem，such鹤WEB辩l"verandexplorersecurity#mail,remoteloginandsmartcards．andfunctionaSthecoreofthesecuritysystem．RSAalgorithmscanoperatewithfas

5、terspeedandhasmoreabilitytoresistphysicalattacks．SotodeveloptheRSAsecuritychipisveryimportant协US．。RSAisappliedinmanySecuresystem．ThelargenumberexponentiationalgorithmsisthekeyofRSACryt’tographySystem,whichisperformedbYaseriesofmodularmultiplication．Exponentialionalgo

6、rithmsandmodularmultiplicationarebottlenecksofefficiency．TheirefficiencydecidestheefficiencyofRSA．Inordertoimprovethespe=cdofRS凡thispaperstudyRSAcryptogramarithmeticindepth，bringforwardaparaUelarithmetic，thebasicMontgomeryalgorithmisanalyzed,Besidesit,singlemodularmu

7、ltiplierisusedandtheserialbinaryexponentscanalgorithmfromlefttorightisadopted．whichshiRtheoperationefticiencyofRSAarithmetic．And，givethetotaldesignschemeandsystemstructureofRSAcryptogramchip，designtcclmologyandmethodofhi}ghspeedparallelRSAarithmeticexpoundthehardware

8、usingthreestepspipelinetechnologyTheRSAmodularexponentiafionoperationwithverylongintegerscompletesbytime-sharingtransferringmodular