大数模运算的硬件结构设计与实现开题报告

 2023-08-03 08:53:33

1. 研究目的与意义

随着全球信息高速公路建设的兴起和通信网络的数字化、智能化、宽带化的不断加快,特别是的高速发展,使人们的交流方式和以前大不一样,给我们的生活带来了很大的方便。

一方面,透过网络,我们可以传输文字、语音、影像。

甚至网络购物、付款、电子邮件、电子政务、电子自动转账支付系统等很多日常事务,我们都可以在网络上完成。

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2. 课题关键问题和重难点

公钥密码体制在密钥管理、数字签名等信息安全应用领域具有不可替代的作用。

目前被人们广泛使用的公钥密码体制为RSA和椭圆曲线密码ECC。

1.RSA主要利用大数模运算, 涉及的基本模运算为模乘。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

1.国内外研究现状椭圆曲线密码体制由 Koblitz和 Miller于 1985 年分别提出,经过三十多年的发展和研究,椭圆曲线密码算法已成为公钥密码的主流算法。

:有限域运算:它的高效实现是构建高性能椭圆曲线密码系统的基石。

模乘和模除/模逆是有限域中开销最大的运算,也是国内外学者研究的重点对象[1] 。

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4. 研究方案

理论研究:研究椭圆曲线,RSA算法要的数学知识。

对现有的数学计算方法进行研究,找出适合 FPGA 实现的计算方法,根据 FPGA 的芯片特性,对某些计算方法进行优化改进,使其减少资源消耗或提高计算性能。

椭圆曲线密码和RSA算法设计及实现:从算法的分层结构出发,以模块化的方式完成密码算法的方案设计。

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5. 工作计划

第15-16周:完成选题,查阅相关中英文资料;第17周:与导师沟通进行课题总体规划;第18-19周:导师下发的毕业设计(论文)任务书,根据导师的要求进行外文翻译,列出开题报告大纲,进行开题报告的撰写;2022-2022-2学期:第1-2周:提交开题报告,并进行课题的需求分析;第3周:在导师的指导下进行课题详细设计;第4周:在导师指导下进行课题模块化设计并进行模块代码编写与调试;第5周:中期检查;第6周:根据中期检查的结果进行整改,并向导师汇报毕业设计进度;第7周:提交论文提纲给指导老师审阅,在指导老师审阅通过之后,按照提纲撰写毕业论文初稿;第8周:继续撰写毕业论文初稿;第9周:对撰写的毕业设计报告(论文)进行严格检查,在导师指导下,修改、完善毕业论文并打印装订成册;第10周:提交报告论文终稿及合格的论文检测报告、毕业设计(论文)资料装;。

第11周:审查论文检测报告、指导教师和评阅教师完成论文的评阅,根据评阅意见进一步优化论文;第12周:筹备毕业答辩相关事宜,制作参加毕业答辩的演示课件;第13-14周:参加毕业答辩,并提交全部文档和成果材料;工作计划主要分四部分:分别是RSA算法的分析、ECC算法的分析、RSA/ECC算法大数模运算的方法分析、RSA/ECC算法的可硬件电路结构代码的编写和测试分析、论文的撰写。

RSA算法的分析,查找RSA算法的相关文献,学习和分析RSA算法的数学基础知识,模运算的基本概念、模运算的操作与性质,其中模算术类似于普通算术,它也满足交换律、结合律和分配律。

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