基于GPU的RSA算法并行化研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体己经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：i匆猿Et论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名

2、：j匆立盔孓—一导师签名：IS期：刎；：盐本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：i!勿擒导师签名：日期：动g!占：玉摘要RSA算法是被研究得最广泛的公钥算法，在三十多年的发展历史当中，经历过各种攻击的考验，表现出优越的性能，逐渐为人们所接受，被认为是目前最优秀的公钥算法之一，并且已经被广泛应用于计算机网络加密的各个方面。随着RSA密码破解速度

3、的加快，为了保证加密数据的安全性，现在一般采用1024位的模长，如果想要保证更长远的安全性，就需要选用更大的模长。然而随着模数长度的增大，加密、解密以及数字签名操作所需要的时间也会变的越长，算法实现的速度就会变的越慢。为了尽可能的使RSA密码算法在使用大数模时系统的实现速度和安全服务质量都能够达到最优，如何快速实现RSA密码算法已经成为密码学界研究的热点。近年来随着GPU的飞速发展，其计算能力得到了巨大的提升，在通用计算领域的应用也更加广泛，因此通过GPU来实现密码算法也越来越受到人们的重视，本文正是对基于GPU的RSA密码并行化算

4、法进行研究。本文首先阐述RSA算法以及GPU的相关理论，然后详细的介绍了通过GPU加速RSA算法的好处，随后通过对改进RSA算法的分析，提出了一种基于GPU的RSA改进方法，并进行了相应的实验。然后提出了一种计算GPU的并行化开销模型的方法，并对改进的RSA算法的实验结果进行验证。文章最后对工作的内容进行总结，同时对基于GPU的RSA算法的应用前景作了进一步的分析。关键词：RSA；并行化：GPU；AbstractRSAisthemostwidelystudiedpublickeyalgorithmssinceproposedtiff

5、rtyyearsago．Ithasbeenacceptedgraduallyandconsideredoneofclassicpublickeyschemesafterallkindsofattacks．RSAhasbeenwidelyusedinvariousaspectsofcomputerintemet．Withthedevelopmentofdecryptiontechnology,1024bitsmodellengthisaskedtoensuredatasecurity,2048if20yearssecurity．The

6、timeneededforencryption，decryptionanddigitalsignature，however,growsalongwithmodellengthincreasing，andimplementedalgorithmsrunmoreslowly．Todispelimplementationinfluenceonlargemodellengthandtoensureinformationsecurityquality,lotsofefforthasbeeninvestedintofastimplementat

7、ionofRSAalgorithm．AstherapiddevelopmentofGPU，computingpowerhasbeenimprovedhugelyandusedextensivelyinthefiledofgeneralcomputation．ThereforemoreaaentionhasbeenputinthemethodofimplementingalgorithmthroughGPU．AresearchaboutRSAalgorithmisgiveninthispaperandbasesonGPU．Anintr

8、oductiontoRSAalgorithmandGPUisgivenfirst，andthebenefitofimplementingRSAthroughGPUispresenteddetailedly．ThenanRSAimpro