RSA密码算法体制的研究及其实现

国防科学技术大学硕士学位论文RSA密码算法体制的研究及其实现姓名：刘长军申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：唐朝京;林嘉宇2002.11.1RSA密码算法体制的研究及其实现作者：刘长军学位授予单位：国防科学技术大学相似文献(10条)1.期刊论文陈东.蒋朝根DSP和RSA密码体制在电子商务中的应用-计算机工程与应用2004,40(34)提出了一种采用DSP作为主处理器实现RSA算法的嵌入式快速加解密及数字签名系统的解决方案.RSA算法是目前已知的最为安全的算法之一,但在软件环境下实现速度慢,很难满足现实应用的需要.TI公司的DSP性能特征能很好地满足RSA运算的需要,能很好地解决RSA的快速实现问题.2.学位论文汤虹基于DSP的RSA密码体制和网络信息安全系统的研究2004在这个世界范围的电子连通时代,网络安全每时每刻都是举足轻重的.网络安全既引人入胜,又相当复杂.安全机制、安全算法、安全协议等等每一个环节都是不容忽视的细节.数据加密技术是网络中最基本的安全技术,主要是通过对网络中传输的信息进行数据加密来保障其安全性.目前密码学分对称密码体制和不对称密码体制,以DES密码算法为代表的对称密码体制发展历史比较久,实现方法成熟.而以RSA算法为代表的不对称密码算法,具有算法自身就能完成安全服务的各项要求和公开密钥可以在不安全信道中传递的优点,其广泛使用成为趋势.DES的软件实现速度快RSA约100倍,硬件实现速度快约1000倍,所以RSA实现的研究具有很大的前景和空间.硬件实现密码算法的研究已经很广泛.而特殊设计的硬件处理器DSP(数字信号处理器)上密码算法实现和安全体制的构建,近年来随着DSP的广泛领域的应用也成为研究的热点.本课题的研究主要是以下三个方面:第一、构建基于DSP处理器和RSA算法的网络信息安全系统.系统中构建了KDC--密钥管理中心,负责RSA密码体制中的公钥的管理.第二、完成上面提出系统中的核心部分--RSA算法在DSP上的实现和加速.详细剖析实现模块,采用强素数,建立大数运算集.m进制法优化Montgomery模幂算法,并且利用中国剩余定理加速解密运算,理论速度最高可提高80﹪.加密运算理论上可以提高20﹪.第三、以TI公司的NDK(NetwareDeveloper'sKit)DSP开发平台架构C/S模式的局域网内验证系统,实现PC和DSP的数据传输和RSA算法实现的验证和测试.测试结果DSP上优化后解密速度可提高约60﹪,加密速度提高约10﹪.优化算法在DSP上实现可以比PC上软件实现提高200至300倍.本课题对网络信息安全系统的公钥体制方面做出了有益地研究尝试,相信会对今后更深入地研究提供一定的理论与实践方面的依据.3.期刊论文张小萍.周大水RSA在DSP下的快速加密实现-计算机工程与设计2004,25(7)RSA是最早提出的公钥密码体制,其原理简单,安全性好,但由于其密钥较长才能保证一定的安全性,因而计算量大,如果用软件加密其速度太慢,用硬件实现可以大大提高RSA的速度.DSP芯片系列提供了一种专用的乘法器,其完成一次乘法的时间只要一个周期,这使实现RSA的速度加快.介绍了一种适合DSPTMS320C54X芯片,用汇编语言实现的一种快速的RSA,并实现了良好的加速算法.4.学位论文张小萍RSA公钥密码体制2004本文的主要内容如下:1)介绍关于RSA的一些基本数学和公钥密码体制知识.这一部分将介绍论文中使用的数学符号极其意义.这一章先开始介绍公钥密码体制,讨论关于公钥密码体制的安全性.2)对RSA密码体制的详细描述.这一章主要描述RSA密码体制实现的详细过程,同时为了表明RSA密码体制是安全的,这里列出了几种攻击方法,其中时间攻击法是通过测试加密的时间来猜测加密的私钥,但这种方法并不能从根本上攻破RSA,通过这几种攻击方法,这一章同时也列出了在实现RSA过程中要注意的一些问题.这一章还介绍了一种方案针对上述问题对Schneier方案进行了一些改动;它不但给出了一种破译RSA的能力的零知识证明,并且通过数字签名让验证者确认是谁破译了RSA.3)对模幂运算和解密一些快速实现.这一章主要介绍了3种快速实现模幂运算的算法,这三种算法各有优缺点,要根据编程环境选择.另外,该章还介绍了一种使用中国剩余定理(CRT)来加快解密运算的方法.4)RSA数字签名系统.第四章在给出用RSA用于数字签名的一种最简单的形式外,还给出一种适用于有序签名方案,其中有序签名是指组成员的按序签名.组内由n个用户组成,任何组签名由n个成员互相生成,组签名2的大小等于单个签名的大小,组成员对信息的签名不存在盲签名,外界用户可以认证组签名,签名认证过程简单,只需要一个组对外的公开密钥,组对签名消息负责.方案中组的公开密钥由所有成员的密钥决定,组内不需要设立收集者,通信耗费少.5)RSA在DSP加密卡中的实现第五章中介绍了一种RSA的应用,RSA在TMS320C54X系列DSP当中的实现.笔者在实现RSA算法的过程中尝试了许多种算法,这一种是所有在DSP中实现最快的,尽管也遇到了一些问题,例如DSP中的模乘累加指令MAC并不支持无符号数的操作,但是经过一些变换,我们实现了用MAC指令的无符号的操作,该算法在DSP中实现时基本上达到了加密卡要求的速度.5.期刊论文刘亮.胡冰.徐海波.林璟锵.向继.荆继武.LIULiang.HUBing.XUHai-bo.LINJin-qiang.XIANGJi.JINGJi-wuRSA算法的一种DSP快速实现-计算机应用研究2005,22(4)根据DSP特性采用了RSA模幂快速算法,在节省了主机资源的同时加速了RSA算法;另一方面,方案采用密钥拆分机制,使得完整私钥对于外界是无法访问的,同时提高了RSA算法在实际应用中的安全性.6.期刊论文卢君明.舒妍.林争辉基于DSP的高速RSA加解密实现-计算机应用与软件2002,19(1)在开发RSA加解密算法用DSP实现的基础上,给出了几种提高RSA运算速度的方法,给出了一种高效的长整数求余算法,引入窗口法幂乘算法,并结合到求余算法中,最后提出了伪余数的概念.结果表明,经过引入上述方法,提高了RSA加解密算法的速度.7.期刊论文姚丽娜基于RSA在高性能DSP上实现的算法分析及优化-株洲工学院学报2005,19(1)RSA是公开密码体系中应用最广泛的算法,通过对算法结构的分析,运用中国剩余定理、M-ary乘方以及Montgomery约化等方法对RSA的运算过程进行了重新设计,提出了一种减少预计算数的M-ary算法,并结合TI公司TMS320C6201高性能DSP的流水特点,对模幂运算中用得最频繁的模平方运算进行了优化,提高了计算的速度.8.学位论文张中公钥算法加密硬件实现的研究2004加密硬件是信息安全产品的基础安全设备，不仅能够有效的物理保护密钥，而且能够高效的实时实现加密算法.RSA是公开密钥密码编码学的一种算法，并且是被广泛接受并实现的通用分组加密算法.RSA的计算复杂性较高，通常用配件实现才能满足实时的要求，也是由于其计算复杂，必须充分利用硬件特点才能够获得较好的性能.一直以来对于如何在智能卡上高效实现RSA是讨论的热点，随着高速高性能DSP的出现，目前对于如何在DSP上高效率实现RSA算法成为研究的热点.该文对于不同安全应用，结合目前国内外实现公钥算法的硬件产品，介绍了几种加密硬件结构.并根据其中一种结构，设计了一种基于PCI总线的网络加密卡.该加密卡上以DSP为核心处理器，采用两片大数模幕模乘运算协处理器，专用对称密码算法芯片，以PCI总线与主机进行数据交互，使用智能卡进行密钥保护和管理.根据加密卡的结构特点，提出了两种RSA算法的卡上实现方案，仔细分析了RSA互数生成、密钥产生和加解密的过程和快速算法，挖掘模幂模乘运算协处理器的能力，分别在加密卡上实现了这两种方案.我们提出用两片协处理器并行完成RSA的处理过程，达到了1024位RSA签名120次/秒的性能.我们又根据另外一种加密硬件结构，提出了只有DSP主处理器的结构，并在其上实现了RSA算法，实现了低成本高效率的解决方案.最后对已经实现的方案进行了扩展研究，分析相关文献，得出了可以在我们设计的加密卡上实现2048位RSA的方法，虽然协处理器最大只支持1024位的模幂模乘运算.我们还研究了如何防止对RSA的时间攻击和能量攻击.9.期刊论文罗焯炬.LUOZhuo-ju一个DSP下实现快速RSA加密的新方法-微计算机信息2008,24(21)本文描述了一个在DSP芯片下实现快速BSA加密的新方法,采用了改进的montgomery算法与2k进制算法的组合算法,安全可靠,加解密参数设置方便灵活,可移植性强.10.期刊论文刘亚杰.LIUya-jieRSA在高性能DSP上实现的算法分析及优化-湖南广播电视大学学报2005,(1)RSA是公开密码体系中应用最广泛的算法,通过对算法结构的分析,运用中国剩余定理、M-ary乘方以及Montgomery约化等方法对RSA的运算过程进行了重新设计,提出了一种减少预计算数的M-ary算法;并结合TI公司TMS320C6201高性能DSP的流水特点,对模幂运算中用到最频繁的模平方运算进行了优化,提高了计算的速度.引证文献(1条)1.付鑫基于DSP实现的RSA快速算法的研究[学位论文]硕士2005本文链接：授权使用：(ypyingpan)，授权号：0f13b2a2-d078-4184-908e-9dfe01733688下载时间：2010年9月27日