隨著信息安全需求的日益增長,公鑰密碼在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。RSA是目前最成熟,也是使用最廣泛的公鑰密碼,但隨著計算機(jī)速度的不斷加快,RSA的密鑰長度也越來越長,這勢必造成效率的降低、存儲空間的增長和實現(xiàn)時的復(fù)雜程度。橢圓曲線密碼(ECC)為解決上述問題提供了一個不錯的選擇。ECC是目前已知的公鑰密碼中單比特安全性最高的算法,但由于該算法復(fù)雜程度較高,尤其是素數(shù)域上的ECC,實現(xiàn)起來具有很大的挑戰(zhàn)性。 本文實現(xiàn)了一款面向SoC設(shè)計的素數(shù)域上公鑰密碼加速器庫,并以微代碼方式實現(xiàn)了模冪、標(biāo)量乘法以及RSA密鑰對生成等運算。這種方法能夠達(dá)到運算速度和面積的統(tǒng)一,使得加速器庫能夠滿足低端的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。此外,還利用輸入隔離和門控時鐘技術(shù)來降低加速器庫的系統(tǒng)功耗。 本文在研究過程中,有以下幾點貢獻(xiàn): 1.密鑰對的生成是RSA系統(tǒng)設(shè)計的難點之一。它包括兩部分:素數(shù)檢測和私鑰計算。本文提出了一種融合小素數(shù)測試和Miller-Rabin概率測試的高效素數(shù)檢測算法。在私鑰計算中,提出一種新的計算e~(-1) Mod 2~(|φ(N)|)的方法。