面向多椭圆曲线的高速标量乘法器设计与实现

作     者：于斌 黄海 刘志伟 赵石磊 那宁 YU Bin;HUANG Hai;LIU Zhiwei;ZHAO Shilei;NA Ning

作者机构：哈尔滨理工大学软件与微电子学院黑龙江哈尔滨150080 

基　　金：黑龙江省自然科学基金资助项目(No.YQ2019F010) 黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划基金资助项目(No.UNPYSCT-2017081) 国家重点研发计划基金资助项目(No.2018YFB2202100) 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2020年第41卷第12期

页      码：100-109页

摘      要：针对现有标量乘法器不能适用于多椭圆曲线且运算开销较大的问题,设计了一种能应用于两类素数域椭圆曲线的高速标量乘法器。首先,在标量乘算法上,对secp256r1曲线的基点采用Comb算法,对普通点采用Shamir算法,对Curve25519曲线使用蒙哥马利阶梯算法;然后,优化了点加和倍点运算的操作步骤,并对点加中Z=1的情况进行简化设计,有效减少计算周期数;最后,采用快速模约简实现模乘,设计了Curve25519的快速模约简算法。整个设计充分考虑复用,在55 nm CMOS工艺下需1022×10^3个等效门,在secp256r1和Curve25519上计算普通点标量乘,运算速度分别为15.3万次/秒和15.8万次/秒,其中secp256r1上的运算速度是现有设计的1.9倍。

主 题 词：椭圆曲线密码学 标量乘 快速模约简 硬件实现 

学科分类：11[军事学] 0810[工学-土木类] 1205[管理学-图书情报与档案管理类] 1105[1105] 0839[0839] 08[工学] 110505[110505] 0811[工学-水利类] 110503[110503] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11959/j.issn.1000-463X.2020226

馆 藏 号：203100072...