基于250位模乘平台的Tate对最终模幂算法的改进

在只支持250 bits模乘的硬件平台上,实现457 bits的二元扩域Tate对Miller算法的（双线性对的一种）最终模幂运算。在计算过程中采用一种改进的Montgomery模乘算法和中国剩余定理算法。通过具体数据实现双线性对最终模幂的运算,使用数学软件Sage来验证这种改进方案的正确性。通过理论分析和数据计算可以证明使用该方案可实现457 bits最终模幂。     

公钥加密算法RSA的一种快速实现方法

RSA算法是基于数论的公开密钥密码体制。RSA算法的实现难度大,运算时间长。而影响其运算速度的主要因素是大数模幂算法和私钥算法。本文提出了改进大数模幂算法和快速计算私钥算法,并加以实现,该算法可以提高RSA算法的运算速度。     

大整数模幂的固定基窗口组合算法

模幂乘运算是实现公钥密码体制的一个很重要的运算,其运算速度从整体上决定了公钥密码体制的实现效率。通过采用预处理技术,将椭圆曲线的定点标量乘的固定基窗口方法应用在模幂运算中,与SMM算法进行组合得到一种新的求模幂乘算法——固定基窗口方法。对算法的原理与效率进行了分析,实验结果表明,算法的运算速度得到了有效提高。     

一种改进的RSA模幂乘算法

模幂乘运算是RSA算法中的主要内容,传统的模幂乘运算是将指数化为二进制数进行迭代,指数2k进制化算法是其改进的算法,能缩短指数的序列长度,减少迭代次数。本文在此基础上介绍一种改进的算法,通过实例分析,改进后的算法可以提高运算速度。     

RSA算法的一种高效软件实现方法

分析了RSA算法的软件实现难点为大数的幂模运算,提出了将大数的幂模运算转换为小数幂模运算乘积的高效方法,并实现了RSA算法,该方法在理论分析和试验方面都具有较好的效果。     

基于流水线技术的并行模幂算法硬件实现

针对R-L模幂算法并行硬件实现成本高的问题,提出一种流水线形式的模幂运算结构.采用流水线技术对模幂算法中Montgomery模乘运算进行硬件设计,并由此构建模幂运算结构,实现并行模幂运算,降低硬件成本.同时对模幂算法中预处理和后处理步骤进行优化,以减少迭代次数.Virtex-2系列现场可编程门阵列原型的实现结果表明,在保证并行模幂运算速度的前提下,该结构的硬件实现成本近似为传统并行结构的1/2,且数据吞吐率更高,可达14 Mb/s.     

一种改进的针对滑动窗口模幂运算实现的密码数据Cache计时攻击

RSA,DSA等公钥密码大都基于“滑动窗口”算法实现模幂运算,其运算过程中进行的Cache访问会产生旁 路信息泄漏并用于密钥破解,基于Cache访问泄漏的幂指数分析算法是提高攻击效率的关键。通过分析现有攻击的 不足,进一步分析了预计算乘法因子到Cache的映射规律,提出了一种基于窗口值判定的幂指数分析改进算法;以基 本模幂运算为例,通过实际攻击实验验证改进算法的效率,结果表明改进算法可恢复出60%的幂指数位,优于前人最 好工作的4700;最后以RSA和DSA为例,给出了改进算法对密钥分析的影响。     

改进的Batch RSA算法的设计与实现

Batch RSA算法的解密性能与其指数计算阶段的大数模幂运算的实现效率有着直接的关系。提出了一种Batch RSA算法的改进方案,通过将Batch RSA算法解密时指数计算阶段的一些运算量转移到加密方,运用多素数技术使大数模幂运算的模位数和指数位数减小来加速Batch RSA的解密过程。理论分析和实验数据表明该改进算法使得Batch RSA算法的解密性能得到明显提升。     

模n的大整数幂乘的一种快速算法

在RSA公钥密码体制中，要提高模n的大整数幂乘的运算效率，主要是解决两个方面的问题：（1）大整数的算术运算，特别是大整数的乘除法；（2）降低幂模运算的实际次数。文章从这两个方面进行研究，实现了大整数幂乘的一种快速计算。并给出了关键部分的算法，分析了算法的效率。     

动态组合RSA算法

大整数模幂乘运算一直是制约RSA广泛应用的瓶颈，研究该课题具有重要的实际意义。提出了一种新的动态组合RSA算法。该算法在运用SMM算法和2k进制算法的基础上，结合模n和可变底数a对指数m动态取最优的幂后进行模幂乘运算。理论分析和试验证明新算法的最优时间复杂度可达到O（ln^2n）。     

方幂模快速计算的二进制分组查表法

在方幂模的二进制快速算法基础上,进一步改写方幂模计算表达式,设计了一种基于查表法的二进制快速算法。算法将指数的二进制形式进行分组,提前计算并记忆一个二进制分组中首位为1其他位任意变化的所有情况下的方幂模结果,然后遍历指数的二进制形式,按照算法规则直接平方或连续多次平方后与事先记忆的值相乘,已经记忆的值不需要重复计算,从而减少了大量的乘法运算。算法分析和实验结果证明,基于查表法的方幂模二进制快速算法比二进制算法减少了乘法次数,尤其指数二进制形式中有大量1连续出现或相对连续出现（同一分组内有两位以上为1）的情况下算法效率比二进制算法有大幅度提高。     

基于RSA的数字签名算法及其快速实现

在基于RSA的数字签名算法中,直接决定实现效率的是大数模幂运算。对基于二进制的Montgomery算法进行了改进,并将其应用于大数的模幂运算中。改进后的算法在保证算法快速实现的同时,又节省了算法运算空间。     

一个快速的RSA方幂模算法

RSA中最主要的运算是执行方幂模(ae mod N)，传统的方幂模算法按指数e的二进制重复迭代计算；文[1]引入2^k进制的算法缩短了序列的长度，从而减少迭代次数；本文介绍了一种基于2^k进制的改进算法，分析比较了相关算法的效率；实验结果表明，改进后的算法是高效的．     

基于RSA的数字签名算法及其快速实现

在基于RSA的数字签名算法中,直接决定实现效率的是大数模幂运算。对基于二进制的Montgomery算法进行了改进,并将其应用于大数的模幂运算中。改进后的算法在保证算法快速实现的同时,又节省了算法运算空间。     

基于RSA的概率公钥密码的研究

针对目前概率密码普遍存在加解密效率低、数据膨胀率高等问题,文章以两种基于RSA的概率加密算法为例,在不降低它们安全性的基础上分别对它们进行了改进。改进后的第一种算法针对一种基于RSA的随机数加密算法进行讨论,将大量的模幂运算替换为模乘运算,提高了加解密效率。改进后的第二种算法针对一种基于RSA的多密钥双模数算法进行讨论,将大量模幂运算改为异或运算,同时保留了概率加密安全性高的特点。     

一种适于硬件实现的快速模乘算法

RSA算法是目前应用最广泛的一种公钥加密算法,随着人们对加密安全性和加密速度要求的提高,硬件实现加密算法成了密码学应用的一个趋势。模乘算法是模幂算法的核心,基于Montgomery算法,结合Booth2算法的思想,文章给出了一种改进的高效算法,并且通过FPGA实现。对该算法和参考文献中算法的性能进行了比较,可以看出这一改进算法在速度和面积上优于现有的算法。     

Montgomery模平方算法及其应用

分析Montgomery模乘算法的设计思想和模平方中乘法的计算过程，通过引入两种新的平方计算方法以及对Montgomery算法的优化，提出适合于通用32位处理器实现的Montgomery模平方算法。将该方法应用于模幂计算，给出基于滑动窗口技术的Montgomery模幂算法。实验结果表明，该算法能将模幂的计算速度提高9%~12%。     

RSA算法的一种快速软件实现

RSA算法是基于数论的公开密钥密码体制。RSA算法已经成为现在最流行的公钥加密算法和数字签名算法之一。RSA算法的加密、解密操作要进行十进制位数达百位以上的大数运算，实现难度大，运算时间长。而影响其运算速度的主要因素是大数乘幂算法和取余算法。本文提出一种改进大数乘幂算法和取余算法，并加以实现，该算法可以提高RSA算法的运算速度。     

Montgomery模乘算法的改进及其应用

Montgomery算法是目前最适合于通用处理器软件实现的大整数模乘算法。1996年,Koc总结了该算法的五种实现方法：SOS、CIOS、FIOS、FIPS和CIHS,并指出CIOS方法综合性能较优。首先深入分析了FIOS实现方法,并通过消除进位传递和减少循环控制等手段,提出了一种改进方法IFIOS。然后将该方法应用于模幂计算,给出了基于滑动窗口技术的Montgomery模幂算法。最后理论分析和实验结果表明,该改进将FIOS的执行速度提高了约54%,与目前常用的CIOS方法相比,亦有较大的优势。