抗攻击低功耗RSA处理器设计与实现

作     者：任燕婷 乌力吉 李翔宇 王安 张向民 REN Yanting;WU Liji;LI Xiangyu;WANG An;ZHANG Xiangmin

作者机构：清华大学微电子学研究所北京100084 清华大学信息科学与技术国家实验室北京100084 

基　　金：国家核高基项目(2014ZX01032205) 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2016年第56卷第1期

页      码：1-6页

摘      要：RSA是目前应用最广的公钥算法之一,也是金融IC卡指定的算法。近年来已有多篇文章指出无保护的RSA容易受到侧信道攻击。而且由于算法复杂,RSA运算模块往往功耗大。针对双界面金融IC低功耗、高安全性的需求,该文设计了一种高效低功耗,并且可抵抗常见侧信道攻击的RSA处理器。采用基于Montgomery阶梯的抗侧信道对策,增强了RSA处理器抵抗简单功耗攻击、差分功耗攻击及常见故障攻击的能力;通过采用结合CIOS算法和Karatsuba算法的改进Montgomery模乘算法,使得RSA的Montgomery模乘速度提高了25%,同时实现了低功耗;针对智能IC卡资源受限的特点,以32位为步长设计计算单元,因此RSA长度可配置,最高可达2 048位。该文采用FPGA开发板上的C*Core C0系统对提出的RSA处理器进行了功能验证。在SMIC 0.13mm的工艺下,EDA综合结果显示:1 024位带侧信道防护措施的RSA在30MHz时钟下吞吐率为8.3kb/s,规模24 000gates,功耗为1.15mW。

主 题 词：RSA 低功耗 侧信道攻击 Montgomery算法 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2016.23.012

馆 藏 号：203119747...