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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林美伶
研究生(外文):Mei-Ling Lin
論文名稱:系統晶片中橢圓曲線編解碼之矽智產設計
論文名稱(外文):Elliptic Curve Encryption/Decryption IP for SoC Design
指導教授:紀新洲
指導教授(外文):Hsin-Chou Chi
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:資訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:54
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近年來由於網路通訊技術蓬勃發展,以致對於網路通訊時所能確保傳送資料之保密性及安全性的密碼系統技術要求也隨之提升。於目前較為常見的密碼系統中,橢圓曲線密碼系統與同樣基於因數分解及離散對數問題所發展之密碼系統相較之下,能以較短之金鑰獲得相同的保密性及安全性,但其運算量相對也較為龐大,故若僅以軟體方式實作無法達到良好的效能,如以實體實作能提昇其效能。因此,本論文就基於以硬體層面為考量,提出一對於有限場 中最複雜的倒數運算(inverse)提出新的演算法有限場設計,並以硬體方式實作出,且符合AMBA匯流排系統之標準界面設計出一橢圓曲線加/解密晶片。於實作方面以硬體描述語言(Verilog)設計,然後經合成、佈局及繞線,完成一其最高工作頻率為250MHz,輸出鮑率為6.898086M bps,加密所需時間為0.04ms,擁有良好效能之155位元橢圓曲線加/解密晶片。
Since network technique develops quickly, it has become important to provide the privacy and safety with transmitting messages. Compared to the presented cryptosystems, Elliptic Curve Cryptosystems (ECC) based on discrete logarithms offers the same security with a far smaller key size. However, the operation of the ECC is more complex than those of other cryptosystems. Thus, it can not achieve a high performance when using software to design and implement the ECC.
In this paper, we use the hardware to design and implement an ECC chip based on . And we also propose a novel inverse algorithm to accelerate the performance of the chip. Furthermore, the interface of the chip is based on AMBA bus system.
Our ECC chip with 155-bit key size can operate at 250MHz clock rate. Its throughput rate is 6.898086Mbps, and the Encryption time is 0.04ms.
第一章 1
導論 1
1.1. 研究動機與目的 1
1.2. 論文組織 3
第二章 4
橢圓曲線密碼系統(ELLIPTIC CURVE CRYPTOSYSTEMS) 4
2.1. 密碼系統(Cryptosystems) 4
2.2. 橢圓曲線密碼系統(Elliptic Curve Crytosystems) 7
2.3. 有限場橢圓曲線(Elliptic Curve over Finite Field) 9
2.3.1. 基於Fp之橢圓曲線運算 10
2.3.2. 基於 之橢圓曲線運算 10
2.4. 有限場 運算 14
2.4.1. 基於 之加法運算 14
2.4.2. 基於 之平方運算 15
2.4.3. 基於 之乘法運算 15
2.4.4. 基於 之倒數運算 17
第三章 18
橢圓曲線密碼系統之設計架構 18
3.1. 輸入模組與輸出模組( input and output module ) 21
3.2. 控制模組( control module ) 21
3.3. 暫存模組( register module ) 23
3.4. 運算模組( arithmetic module ) 23
3.4.1. 乘法運算架構 24
3.4.2. 加法運算架構 26
3.4.3. 平方運算架構 27
3.4.4. 倒數運算架構 27
第四章 30
實作與測試 30
4.1. 實作 30
4.1.1. 橢圓曲線密碼系統實作 32
4.1.2. 共享金鑰實作 36
4.1.3. 乘法運算單元實作 37
4.1.4. 加法運算單元實作 41
4.1.5. 實作結果 42
4.2. 模擬測試 43
4.3. 效能評估 47
4.4 比較 48
第五章 51
結論與未來研究 51
參考文獻 52
[1]“Advanced Encryption Standard (AES)”, Federal Information Processing Standards (FIPS) Publication 197, Nov. 26, 2001.
[2]G. B. Agnew, R. C. Mullin, and S. A. Vastone, “An Implementation of Elliptic Curve Cryptosystems over ”,IEEE Journal on Selection Area in Communication, vol. 11, no. 5, 1993, pp. 804-813.
[3]L. Adleman, R. L. Rivest, and A. Shamir “A Method for Obtaining Digital Signature and Public-key Cryptosystems”, Communications of The ACM, vol. 21, no. 2, 1978, pp. 120-126.
[4]L. Batina, M. Mentens, B. Preneel, and I. Verbauwhede, “Algorithms and Architectures for Elliptic Curve Cryptogrphy over ” Proceedings of ASAP’05.
[5]Certicom corporation, “tutorial of elliptic curve,” http://www.certicom.com/
[6]R. C. C. Chenung, P. Y. K. Cheung, W. Luk, and N. J. B. Telle, “Customizable Elliptic Curve Cryptosystems” IEEE Trans. On VLSI Systems, vol. 13. No ,9, Sep. 2005, pp. 1048 –1059.
[7] “Data Encryption Standard (DES)”, Federal Information Processing Standards (FIPS) 46, National Bureau of Standards(U.S.), Jan. 1979.
[8]L. Decutsch, J. Omura and I. Reed, T. Truong, H. Shao, and C. Wang, “VLSI architectures for computing multiplications and inverses in ,” IEEE Trans. on Computers, Aug 1985, pp. 709-716.
[9]R. Effendi, A. Surya, and S. Sutikno, “An Implementation of ElGamal Ellptic Cures Cryptosystems” IEEE APCCAS 1998, 1998, pp. 483-486.
[10]M. Ernst, S. A. Huss, S. Kiupsch, and O. Hauck, “Rapid Prototyping for Hardware Accelerated Elliptic Curve Public-Key Cryptosytsems” Proc. 12th International Work-shop Rapid System Prototyping (RSP), Jun. 2001, pp. 24-29.
[11]A. Hassan and J. Lutz, “High Performance FPGA based Elliptic Curve Cryptographic Co-Processor” Proceedings of ITCC’04.
[12]J. T. Hwang, Y. C. Kim, and J. Park, “FPGA and ASIC Implementation of ECC Processor for Security on Medical Embedded System” Proceedings of ICITA’05.
[13]T. Itoh, O. Teechai, and S. Tsujii,, “A fast algorithm for computing multiplicative inverses in using normal bases” J. Society for Electronic Communications (Japan), vol. 44, 1986, pp. 31-36.
[14]N. Koblitz, “Elliptic Curve Cryptosystems”, Mathematics of Computation, vol. 48, 1987, pp. 203-209.
[15]P. H.W Leong, K. H. Leung, K.W. Ma, W. K. Ma, and W. K. Wong, “FPGA Implementation of a Microcoded Elliptic Curve Cryptographic Processor” IEEE Symp. Field Programmable Custom Computing Machines , Apr. 2000, pp. 68-76.
[16]J. Massey and J. Omura, “U.S. patent 4,587,627”, May 1986.
[17]R. Mullin, I. Onyszchuk, S. Vanstone and R. Wilson, “Optimal normal bases in ”, Discrete Applied Mathematics, vol. 22, 1988/89, pp. 149-161.
[18]William Stallings, “Cryptography and Network Security”, pp. 261.
[19]張銘哲, “適用於可攜式裝置之橢圓曲線密碼系統晶片設計”, 國立海洋大學電機工程碩士論文, 民國92年.
[20]林三煬, “雙場橢圓曲線加密處理器”, 國立清華大學電機工程碩士論文, 民國93年.
[21]沈秋泯, “橢圓曲線加解密晶片之設計與分析”, 國立海洋大學電機工程碩士論文, 民國90年.
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