基于FIOS类型的Montgomery双域模乘器设计 被引量：4

1

作者 杨晓辉 王雪瑞 +1 位作者 秦帆 张永福 《电子技术应用》 北大核心 2011年第10期144-148,共5页

针对FIOS类型的Montgomery模乘扩展算法的比特级-字级和字级-字级的两种实现形式进行研究,设计多处理单元的流水线组织结构实现算法,并对模乘器进行双有限域统一结构设计,使之能够同时支持两个有限域GF(p)和GF(2n)上的运算。最后对设计... 针对FIOS类型的Montgomery模乘扩展算法的比特级-字级和字级-字级的两种实现形式进行研究,设计多处理单元的流水线组织结构实现算法,并对模乘器进行双有限域统一结构设计,使之能够同时支持两个有限域GF(p)和GF(2n)上的运算。最后对设计的两种模乘器用Verilog硬件描述语言进行代码描述,采用Synopsys公司的Design Compiler在Artisan SIMC 0.18μm typical工艺库下综合。实验结果表明,该模乘器不仅在运算速度和电路面积方面各具有优势,而且具有运算长度可变的灵活性。 展开更多

关键词 椭圆曲线加密算法 montgomery模乘器 比特级-字级算法 字级-字级算法

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一种Montgomery模乘的硬件算法及其实现 被引量：1

2

作者 方颖立 高志强 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期276-278,282,共4页

采用大数的高基表示方法对原 Montgomery算法进行了改进 ,提出了一种高效的面向硬件的计算 Montgomery积的算法 ,按照该算法实现的硬件具有较低的复杂度和较高的处理速度 ,并且利用 CSMC的 0 .6 μm CMOS标准单元库实现了 5 1 2位的 Mon... 采用大数的高基表示方法对原 Montgomery算法进行了改进 ,提出了一种高效的面向硬件的计算 Montgomery积的算法 ,按照该算法实现的硬件具有较低的复杂度和较高的处理速度 ,并且利用 CSMC的 0 .6 μm CMOS标准单元库实现了 5 1 2位的 Montgomery模乘器。该模乘器约含480 0 0等效门 ,面积约为 3 mm× 3 mm,最高工作时钟频率可达 40 MHz,完成 5 1 2位 Montgomery模乘需要 3 4 展开更多

关键词 模乘器 montgomery算法 专用集成电路

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基于Montgomery算法的智能卡RSA密码协处理器 被引量：2

3

作者 刘丽蓓 邵丙铣 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期399-402,共4页

　对Montgomery算法进行了改进,提供了一种适合智能卡应用、以RISC微处理器形式实现的RSA密码协处理器。该器件的核心部分采用了两个32位乘法器的并行流水结构,其功能部件是并发操作的,指令执行亦采用了流水线的形式。在10MHz的时钟频率... 　对Montgomery算法进行了改进,提供了一种适合智能卡应用、以RISC微处理器形式实现的RSA密码协处理器。该器件的核心部分采用了两个32位乘法器的并行流水结构,其功能部件是并发操作的,指令执行亦采用了流水线的形式。在10MHz的时钟频率下,加密1024位明文平均仅需3ms,解密平均需177ms。 展开更多

关键词 montgomery算法 智能卡 RSA密码 MonPro模来器 协处理器 公钥密码体制

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基于Montgomery模乘的RSA算法VLSI实现 被引量：3

4

作者 江隽文 周玉洁 《信息技术》 2006年第4期85-88,161,共5页

介绍了一种基于可伸展的Montgomery模乘结构的1024位RSA加解密芯片实现。设计采用的新型心动阵列结构,可以在有效控制芯片面积的前提下,极大地提高运算频率,从而提高运算速度。经过ModelSim仿真和Design Compiler综合,与当前已发表的RS... 介绍了一种基于可伸展的Montgomery模乘结构的1024位RSA加解密芯片实现。设计采用的新型心动阵列结构,可以在有效控制芯片面积的前提下,极大地提高运算频率,从而提高运算速度。经过ModelSim仿真和Design Compiler综合,与当前已发表的RSA芯片设计相比,该设计在面积和速度上均有优势。 展开更多

关键词 RSA montgomery 模乘 心动阵列 模幂

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一种改进的Montgomery大数模乘器

5

作者 苏斌 刘宏伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第5期126-128,共3页

文中针对Montgomery模乘算法进行了分析和改进,采用了一种理想的适合于硬件实现的Montgomery算法。根据此算法提出了一种新的脉动阵列结构,有效降低了芯片的面积,提高了模乘的运算速度。基于CMOS的0.6um工艺下,模乘器VLSI实现共用9k个... 文中针对Montgomery模乘算法进行了分析和改进,采用了一种理想的适合于硬件实现的Montgomery算法。根据此算法提出了一种新的脉动阵列结构,有效降低了芯片的面积,提高了模乘的运算速度。基于CMOS的0.6um工艺下,模乘器VLSI实现共用9k个等效门,最高工作时钟频率可达100MHz,完成1024位Montgomery模乘约需4295个时钟周期。 展开更多

关键词 montgomery算法 模乘器 脉动阵列 专用集成电路

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可重构双基双域模乘器设计与实现 被引量：1

6

作者 倪乐 戴紫彬 +2 位作者 杨同杰 李淼 陈韬 《电子技术应用》 北大核心 2012年第10期136-139,共4页

选择素数域和二进制域上基于字的Montgomery模乘算法,分析传统双域模乘器在二进制域上运算效率不高的问题,首先选择能够使两个域上模乘器延迟时间相当的字长,并对模乘器进行双域的可重构设计,使之能够同时支持素数域和二进制域上的运算... 选择素数域和二进制域上基于字的Montgomery模乘算法,分析传统双域模乘器在二进制域上运算效率不高的问题,首先选择能够使两个域上模乘器延迟时间相当的字长,并对模乘器进行双域的可重构设计,使之能够同时支持素数域和二进制域上的运算。相较以往设计,采用双域双基设计的模乘器使时钟周期数平均缩短了48%。 展开更多

关键词 椭圆曲线密码算法 montgomery模乘器 可重构 双基 双域

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适于流水线结构的改进FIPS算法及其实现 被引量：1

7

作者 谷荧柯 白国强 陈弘毅 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期609-613,共5页

分析了基于FIPS的乘加器结构的VLSI实现随着操作数宽度的变化,速度和面积的变化趋势;提出了一种改进FIPS算法,解决了采用流水线结构的数据通路导致的数据迟滞问题。在SMIC0.18μm CMOS工艺下,基于该改进算法,设计了一个128位操作数位宽... 分析了基于FIPS的乘加器结构的VLSI实现随着操作数宽度的变化,速度和面积的变化趋势;提出了一种改进FIPS算法,解决了采用流水线结构的数据通路导致的数据迟滞问题。在SMIC0.18μm CMOS工艺下,基于该改进算法,设计了一个128位操作数位宽的模乘器,与基于原算法的设计相比,硬件面积增加约5%,效率提高了约42%。利用该模乘器进行1024位RSA运算时,速度可达1.1Mbps。 展开更多

关键词 montgomery算法 FIPS 乘加器 流水线 模乘器

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基于余数系统蒙哥马利模乘器的RSA密码算法 被引量：2

8

作者 程雨芊 李智超 《计算机仿真》 北大核心 2021年第1期221-225,共5页

当前RSA密码算法无法实现RSA加解密阶段大数模乘运算,因此提出基于余数系统蒙哥马利模乘器的RSA密码算法。依据余数系统模计算性能优势,构建二进制数值表示形式与运算法则表达式。采用Xilinx Virtex-Ⅱ平台与双模式乘法器,创建余数系统... 当前RSA密码算法无法实现RSA加解密阶段大数模乘运算,因此提出基于余数系统蒙哥马利模乘器的RSA密码算法。依据余数系统模计算性能优势,构建二进制数值表示形式与运算法则表达式。采用Xilinx Virtex-Ⅱ平台与双模式乘法器,创建余数系统蒙哥马利模乘器硬件部分,通过四状态调度控制器控制模乘器。基于模乘器算术逻辑单元,完成算法中的乘法与乘累加运算。根据蒙哥马利模乘去除取模阶段的除法运算形式,运用模乘因子界定基转换算法,并采取一种近似方法将除法运算替换为移位操作,依据数据依赖关系对算法性能与芯片面进行折中处理,通过改变特殊基完成RSA密码算法构建。仿真结果表明,研究算法素数采集速率与加密速率高,算法执行时间短,加密效果更好。 展开更多

关键词 余数系统 蒙哥马利 模乘器 密码算法 取模

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基于新型脉动阵列的RSA密码处理器 被引量：2

9

作者 刘强 马芳珍 +1 位作者 佟冬 程旭 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期495-500,共6页

应用于RSA密码系统的蒙哥马利模乘法算法,在专用集成电路实现时可以采用脉动阵列结构。长比特(10 2 4位以上)数据的全局信号传输和乘法器的动态分割问题,对于RSA密码处理器的速度提高是非常重要的因素。作者提出一种基于模块的全局信号... 应用于RSA密码系统的蒙哥马利模乘法算法,在专用集成电路实现时可以采用脉动阵列结构。长比特(10 2 4位以上)数据的全局信号传输和乘法器的动态分割问题,对于RSA密码处理器的速度提高是非常重要的因素。作者提出一种基于模块的全局信号广播策略,减少全局信号的影响:通过采用流水化的总线传送全局数据;通过移位寄存器传送控制信号以及用于连续的乘法的中间结果。除了全局时钟之外的信号都被限定在一个模块内部或者相邻的2个模块之间。中国剩余定理(CRT)的采用,将解密速度提高了近4倍,作者提出一种冗余结构,使得在采用CRT时乘法器可以有效的进行动态分割。 展开更多

关键词 RSA密码处理器 蒙哥马利模乘法器 模乘幂运算器 公钥基础设施 超大规模集成电路 脉动阵列 深亚微米技术 中国剩余定理

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可扩展双域模乘器设计与研究 被引量：2

10

作者 廖望 万美琳 +1 位作者 戴葵 邹雪城 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期51-54,共4页

提出一种可扩展同时支持双域的模乘单元体系结构,通过调整内部运算单元的相关参数,可以满足侧重于性能或成本的不同应用.首先从基于字的双域蒙哥马利算法出发,提出模乘单元的基本体系结构;然后考虑了性能优化的两种不同思路与提高工作... 提出一种可扩展同时支持双域的模乘单元体系结构,通过调整内部运算单元的相关参数,可以满足侧重于性能或成本的不同应用.首先从基于字的双域蒙哥马利算法出发,提出模乘单元的基本体系结构;然后考虑了性能优化的两种不同思路与提高工作频率之间的相互折衷和平衡.由于高度统一的算法和紧密结合的模块结构,使得该可扩展双域模乘单元可以同时支持素数域与二进制域两个域的模乘运算,这一点在进行椭圆曲线密码(ECC)运算时尤为重要.最后以256bit素域模乘为例验证本设计,结果表明该可扩展双域模乘单元既可以降低开销,保持合理的可接受性能,又可以提高硬件开销以完全发挥性能潜力. 展开更多

关键词 超大规模集成电路 蒙哥马利模乘 流水线处理系统 公钥密码学 可扩展性

原文传递

基为4的可扩展模乘运算器设计

11

作者 麻永新 曾晓洋 +1 位作者 顾叶华 孙承绶 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期110-113,共4页

基于基为4的Montgomery模乘算法和改进的流水线组织结构,文章提出了一种结构优化的可扩展模乘运算器结构。设计中采用了按字运算的模乘算法,使本设计具有很好的可扩展性,它可以完成任意位数的模乘运算。同时,因为模乘运算器的运算数据... 基于基为4的Montgomery模乘算法和改进的流水线组织结构,文章提出了一种结构优化的可扩展模乘运算器结构。设计中采用了按字运算的模乘算法,使本设计具有很好的可扩展性,它可以完成任意位数的模乘运算。同时,因为模乘运算器的运算数据通路采用多级处理单元的流水线结构,所以设计时可以很方便进行配置,以达到模乘运算器硬件成本和运算性能的折衷。分析结果显示,文章提出的模乘运算器结构具有很高的效率和很好的可扩展性。 展开更多

关键词 montgomery模乘算法 可扩展模乘器 模乘运算 高基

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基于流水线技术的Montgomery模乘器优化设计

12

作者 黄强 龙保文 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2009年第2期52-54,82,共4页

基于高基FIOS算法,采用流水线技术实现Montgomery模乘器的硬件设计。并讨论流水线级数的选取对模乘器的速度、面积的影响,并推导出最优化流水线级数选取的公式。通过仿真实验证明了设计的优越性。

关键词 montgomery模乘器 高基FIOS算法 优化设计

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改进的高速可伸缩双域模乘器设计及实现

13

作者 仲先海 徐金甫 严迎建 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第2期111-114,共4页

基于多精度双域Montgomery模乘算法实现了一个可伸缩双域模乘器.模乘器处理单元采用新颖的三时钟结构代替传统的双时钟结构缩短关键路径延时,提高了时钟频率.使用SMIC0.18μmCOMS标准单元工艺库综合后,模乘器的时钟频率最大能达到240MHz... 基于多精度双域Montgomery模乘算法实现了一个可伸缩双域模乘器.模乘器处理单元采用新颖的三时钟结构代替传统的双时钟结构缩短关键路径延时,提高了时钟频率.使用SMIC0.18μmCOMS标准单元工艺库综合后,模乘器的时钟频率最大能达到240MHz,计算256bit有限域GF(p)上的模乘只需要0.23μs. 展开更多

关键词 montgomery 模乘器 双有限域 可伸缩

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蒙哥马利算法到脉动阵列的规范映射方法 被引量：1

14

作者 刘强 佟冬 程旭 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第34期1-2,17,共3页

蒙哥马利算法是在RSA密码系统中广泛应用的模乘法算法。该文介绍蒙哥马利算法到脉动阵列的映射过程,阐述了从算法到脉动阵列的规范映射方法。阵列的时钟周期长度大致是两个单位全加器延迟,n位模乘法的计算延迟是2n+2个时钟周期。模块化... 蒙哥马利算法是在RSA密码系统中广泛应用的模乘法算法。该文介绍蒙哥马利算法到脉动阵列的映射过程,阐述了从算法到脉动阵列的规范映射方法。阵列的时钟周期长度大致是两个单位全加器延迟,n位模乘法的计算延迟是2n+2个时钟周期。模块化、规则化、通信局部化等特征,使得脉动阵列特别适合采用深亚微米VLSI技术实现,并获得很高的工作频率,从而提高处理速度。 展开更多

关键词 蒙哥马利算法 脉动阵列 模乘法器 RSA 公开密钥密码系统

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一种用于ECC密码体制的模乘器设计 被引量：1

15

作者 毛天然 李树国 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期344-346,351,共4页

提出了一种基于Montgomery算法的模乘器。与现有结构相比,由于采用了多级流水线的乘法器结构,提高了系统的时钟频率;并通过引入预计算单元,解决了流水线停顿的问题,提高了系统的并行性,减少了所需的时钟数。该模乘器位长233位,基于SMIC ... 提出了一种基于Montgomery算法的模乘器。与现有结构相比,由于采用了多级流水线的乘法器结构,提高了系统的时钟频率;并通过引入预计算单元,解决了流水线停顿的问题,提高了系统的并行性,减少了所需的时钟数。该模乘器位长233位,基于SMIC 0.18μm最坏工艺的综合结果表明,电路的关键路径最大时延为3.8 ns,芯片面积2 mm2。一次模乘计算只需要108个时钟周期,适合ECC密码体制的应用要求。 展开更多

关键词 蒙哥马利算法 模乘器 ECC RSA

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一款高吞吐率RSA密码处理器的设计(英文)

16

作者 刘强 马芳珍 +1 位作者 佟冬 程旭 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期754-763,共10页

介绍了采用蒙哥马利模乘法算法和指数的从右到左的二进制方法,并根据大整数模乘法运算和VLSI实现的要求进行改进的RSA处理器,在提供高速RSA处理能力的同时,可抵抗某些定时分析攻击和功耗分析攻击。该RSA处理器在其模乘法器中使用了CSA(... 介绍了采用蒙哥马利模乘法算法和指数的从右到左的二进制方法,并根据大整数模乘法运算和VLSI实现的要求进行改进的RSA处理器,在提供高速RSA处理能力的同时,可抵抗某些定时分析攻击和功耗分析攻击。该RSA处理器在其模乘法器中使用了CSA(进位保留加法器)结构以避免长进位链,并采用一种新型(4∶2)压缩器结构以减少面积和延迟。提出了信号多重备份的方法,解决信号广播带来的大的负载和线长问题。数据通路的设计采用一种基于多选器的动态重构方法,其模乘法器可以执行一个1024位的模乘幂运算,也可以并行执行2个512位的模乘幂运算,从而支持基于中国剩余定理的加速策略。 展开更多

关键词 RSA密码处理器 蒙哥马利模乘法器 模乘幂器 公钥基础设施 超大规模集成电路 进位保留加法器结构 信号广播 中国剩余定理

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一种高速可伸缩的双域Montgomery模乘器架构

17

作者 陈億 杨萱 +1 位作者 曾涵 李伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期283-290,共8页

为提高Montgomery模乘在硬件实现上的运算速度并保持较高的性能,提出一种适用于高速椭圆曲线密码处理器的高速可伸缩的双域Montgomery模乘算法及其硬件架构。通过迭代调用Karatsuba乘法,实现最大位宽为576 bit的Montgomery模乘,并利用Mo... 为提高Montgomery模乘在硬件实现上的运算速度并保持较高的性能,提出一种适用于高速椭圆曲线密码处理器的高速可伸缩的双域Montgomery模乘算法及其硬件架构。通过迭代调用Karatsuba乘法,实现最大位宽为576 bit的Montgomery模乘,并利用Montgomery模乘相邻运算部分数据的无关性,通过提前计算部分数据,减少Montgomery模乘运算使用的时钟周期数。基于Karatsuba算法中多次使用大位宽加法运算带来资源消耗大和超长进位链的问题,设计基于双域4-2压缩变换的加法选择电路结构,将一个超大位宽的加法运算拆分成多个小位宽的加法,在一个时钟周期内同时得到所有加法运算的结果,并根据加法的进位输出进行最终输出结果的选择,有效缩短加法进位链的延时。实验结果表明,相比基于ASIC的Montgomery模乘实现方案,Montgomery模乘算法及硬件架构具有更高的灵活性,在65 nm的CMOS工艺下进行逻辑综合,最高时钟频率能够达到459 MHz,面积资源占用为480 254μm2,完成0~145 bit、146~289 bit、290~435 bit和436~576 bit的Montgomery模乘分别仅需要8.72 ns、23.98 ns、58.86 ns和71.94 ns,且具有较低的面积时间积。 展开更多

关键词 montgomery模乘器 Karatsuba乘法 可伸缩 椭圆曲线密码 双域4-2压缩变换

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一种高性能可扩展双域模乘器的研究与设计 被引量：1

18

作者 邹雪城 张丽 +1 位作者 黎明 刘冬生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期25-28,共4页

在原始蒙哥马利模乘算法基础上提出一种双域统一的蒙哥马利模乘算法.根据该算法设计了一种高性能可扩展双域模乘单元电路,以支持蒙哥马利模乘运算的加速计算.该模乘单元电路采用以高基数为处理字长,并使用多处理单元流水计算的方法,来... 在原始蒙哥马利模乘算法基础上提出一种双域统一的蒙哥马利模乘算法.根据该算法设计了一种高性能可扩展双域模乘单元电路,以支持蒙哥马利模乘运算的加速计算.该模乘单元电路采用以高基数为处理字长,并使用多处理单元流水计算的方法,来实现高效快速的模乘计算,具有高度的可扩展性和可配置性,支持双域任意位宽的模乘运算.在0.18μm CMOS工艺下,对模乘单元电路性能和面积进行评估表明,面积为166×103门,完成1 024bit的模乘运算仅需1.3μs. 展开更多

关键词 公钥密码学 流水线处理系统 可扩展性 蒙哥马利模乘算法 双域模乘器

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