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题名面向移动设备的国密SM2高效实现研究
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作者
张吉鹏
黄军浩
于璇
刘哲
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机构
南京航空航天大学计算机科学与技术学院
香港浸会大学
北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院
之江实验室
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出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期3437-3443,共7页
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基金
国家重点研发计划(No.2020AAA0107703)
国家自然科学基金(No.62132008)
+1 种基金
霍英东教育基金(No.171057)
江苏省杰出青年基金(No.BK20220075)。
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文摘
SM2的优化实现在x86-64架构上已经得到了充分的研究,但在ARMv8-A架构上的优化仍不充分,为此本工作提出了以下优化方案:针对SM2的模p与模n乘法/平方运算,充分利用p与n的数值特点优化了蒙哥马利模乘;针对模p与模n求逆运算,推导并实现了更快的基于费马小定理的模逆算法;针对固定点与非固定点标量乘法,分别实现了宽度为7与5的窗口算法;针对签名生成过程中s的计算,用一个模n加/减法替换一个模n乘法.将上述优化技术集成到OpenSSL(3.0.0-beta1)中后,在华为云鲲鹏920计算平台上的测试表明,SM2签名性能提升8.7倍;SM2验签性能提升3.5倍.在移动设备树莓派4平台上,SM2的签名性能提高9.7倍;验签性能提高3.4倍.
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关键词
椭圆曲线密码
armv8-A平台
SM2优化实现
有限域运算
模逆运算
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Keywords
elliptic curve cryptography
armv8-A platform
optimized implementation of SM2
finite field operation
modular inversion operation
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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