基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列博文

最新推荐文章于 2024-07-25 10:34:09 发布
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分类专栏： SOC设计 数字IC设计-FPGA 硬件安全
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基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列文章分享


原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，经过重新组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处，否则追究其相关责任。

声明：本系列博客主要基于FPGA进行相关的硬件设计，也可以采用ASIC，对于硬件初学者来说，是一个很值得学习的地方，包括第八部分相关的加法器的实现；一些算法的硬件实现；一些随机数的产生；抵抗侧信道攻击的算法；SOC相关的AXI总线等；一些密码学的相关知识，如大数模乘、模幂。相关的软件的使用，如Vivado，Verdi，VCS等，语言的掌握，如Verilog，Python，SystemVerilog，C等（本项目虽有相关的UVM验证平台的搭建，但是本系列博文不涉及相关的验证部分的内容）。

下面给出各个部分的传送门：

基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(一)——总体方案设计
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(二)——模乘模幂设计方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(三)——抵抗侧信道攻击设计方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(四)——数字模块的总体实现方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(五)——模幂模块（抵抗侧信道攻击）模块的设计实现方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(六)——模乘模块的设计实现方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(七)——模乘内部各个模块的设计实现方案
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(八)——相关算法的软件实现完结

基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(三)——抵抗侧信道攻击设计方案
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 1434
基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列（三）1.5 抵抗侧信道攻击设计方案1.5.1 抵抗简单功耗攻击(SPA)设计方案1.5.2 抵抗差分功耗攻击 (DPA) 与故障攻击(FIA)设计方案 原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(三) 本次第二部分主要介绍相关项目的具体模块的设计方案，如抵抗侧信道攻击、以及总体的设计模块
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(一)——总体方案设计
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 2823
原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(一) 本次第一部分主要介绍相关项目的背景，意义，研究内容，以及总体的设计方案； 0. 前言 密码技术是当今保障信息安全的核心技术。作为公钥密码体制代表的 RSA 算法，由于其简单、易于理解，安全性高，广泛应用在密码领域。因此，高性能、低成本、安全性高的硬件实现是当前嵌入式领域研究的热点。 本文在对 RSA 模幂算法
RSA算法实现与蒙哥马利算法（转）
anzailiang1060的博客
02-09 1425
原理介绍 RSA 原理： 选取两个不同的大素数p、q，并计算N=p*q，选取小素数d，并计算e，使d*e % (p-1)(q-1)=1，对于任意A<N：若B=A**d % N则A=B**e % N 可见d、e形成了非对称秘钥关系，加密者用公钥d加密，解密者可用私钥e解密，第三者即使拦截了密文B、公钥d和N，在不知道p、q的前提下，无法推算出e，从而无法获得明文A。当N取非常大...
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(八)——相关算法的软件实现
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 1159
基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列（八） 原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(八) 本次第八部分主要介绍相关项目的具体模块的设计方案，如相关算法的软件实现； 下面介绍采用软件生成RSA公钥私钥对的方法 RSA公钥、私钥对软件生成方法 对于RSA算法，给出两个大的素数很容易，但是对于给出两个大素数的乘积，去找他们的
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(七)——模乘内部各个模块的设计实现方案
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 1619
基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列（七）2.3.3 蒙哥马利内部各模块的实现方案2.3.3.1 加法器设计方案2.3.3.2 压缩器(Compressor)设计方案2.3.3.3 Booth乘法器设计方案 原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(七) 本次第七部分主要介绍相关项目的具体模块的设计方案，如模乘内部各个模块
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(六)——模乘模块的设计实现方案
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 1852
基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列（六）2.3 蒙哥马利模乘模块设计2.3.1 模乘模块功能 原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(六) 本次第六部分主要介绍相关项目的具体模块的设计方案，如模乘模块的设计方案； 2.3 蒙哥马利模乘模块设计 2.3.1 模乘模块功能 蒙哥马利模乘运算模块时整个RSA IP核的设计核心
基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(四)——数字模块的总体实现方案
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
02-27 1336
基于Montgomery算法的高速、可配置RSA密码IP核硬件设计系列（四）2 数字模块实现方案2.1 总体模块设计2.1.1 总体实现架构2.1.2 总线接口功能2.1.2 AXI总线Master模块接口说明2.1.3 外部寄存器描述 原创声明：本系列所有的博文都是本人参考相关的文献资料后，独立撰写，组织语言后，编写本系列博文，如需转载，请注明转载出处； 基于Montgomery算法的高速、可配置 RSA密码IP核硬件设计系列(四) 本次第二部分主要介绍相关项目的具体模块的设计方案，如数字模块的总体设计方
[密码学基础][每个信息安全博士生应该知道的52件事][Bristol Cryptography][第22篇]如何用蒙哥马利算法表示一个数字和多个相乘的数字
dadongwudi的博客
05-19 249
这是一系列博客文章中最新的一篇，该文章列举了“每个博士生在做密码学时应该知道的52件事”:一系列问题的汇编是为了让博士生们在第一年结束时知道些什么。 安全和效率 密码学的目标是设计高度安全的密码学协议,但是同时这些协议也应该被有效率的实现.这样就可以一次一次快速执行而不会因为用户变得而慢下来,例如,在线商场和网络银行都有这种需求.因此我们采取了一些措施来减少加密的成本.这些代价较高的操作就包括正整数模数的算法,因为除法比较费时. 模余操作的代价 “蒙哥马利算法空间” 算法 正确性证明 推荐论文（.
Montgomery模乘算法
aiyimo_的博客
12-04 1万+
本文节选自《密码学引论》第二版。        Montgomery算法把部分积对任意的n取模运算转化为对数基R的取模，由于R比n小得多，对数基R的取模运算要比对n的取模运算简单得多。对于特别选择的R可使得对R的取模运算变为移位运算,从而可以提高模乘运算的速度。因为利用Montgomery算法可以实现快速模幂运算，所以Montgomery算法在RSA密码的软硬件实现中得到广泛应用。      ...
蒙哥马利基2的算法的Verilog 硬件实现（大数模乘）
用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！
07-20 5168
`timescale 1ns / 1ps module montgomery #(parameter WIDTH =1024) ( input clk, input rstn, input start_flag, input [(WIDTH-1...
Montgomery模平方算法及其应用
08-09
Montgomery模平方算法及其应用,王金荣,研究安全类数学计算基础
蒙哥马利模乘算法在FPGA中如何优化实现
最新发布
weixin_46897017的博客
07-25 2453
Montgomery大整数乘法 在fpga中实现资源占用高，特别是DSP资源，而且一个算法包含好多个Montgomery大整数乘法，fpga中的dsp资源总是很快就耗尽。本文讲述了如何改进算法，减少dsp使用量，并优化逻辑，提高实现的最终频率。
加密算法基础- Montgomery(蒙哥马利)乘法介绍
问题的博客
08-28 2万+
Montgomery乘法是公钥算法实现中的一个核心算法，其主要作用是为模乘运算加速。 在公钥算法实现中，通常需要计算a mod M、a*b mod M、a^b mod M等，一般看见mod M，最直接想到的当然是除法，可是除法运算慢且实现难，于是，就有人发明了一种不需要计算除法的计算模的方法，这就是所谓的Montgomery乘法。 Montgomery乘法的数学表达是A*B*R^(-1) mo
蒙哥马利大数模乘与RSA加密算法简介
微微一电很蒟蒻
01-23 2170
今年复旦微电子电子设计比赛的题目是蒙哥马利大数模乘，在网上看了一圈蒙哥马利算法相关的博客，没有看到讲得比较通俗易懂的，干脆闲下来自己写一篇。 本文分为上中下三篇，内容如下： 上篇：蒙哥马利模乘的简介，RSA加密算法的简介，以及两者的关系。 中篇：蒙哥马利模乘的具体实现和优化，以及能否抵御几种常见的侧信道攻击。 下篇：蒙哥马利模乘的电路实现与验证，以及性能的分析。 ...
基于FPGA的图像卷积运算（支持多通道，多分辨率）
yang_wei_jy的博客
01-06 599
`timescale 1 ps / 1 ps module tst_tb; reg clk ; reg rst_n ; initial begin clk = 0 ; rst_n = 0; #100 rst_n =1 ; end always #5 clk <= ~clk ; ///----------------------------...
关于RSA运算的计算机计算讨论！
realduke2000的专栏
02-26 3506
前言俺曾经查阅了网上找得到的各种用于实现RSA 的大数运算库，然而最终还是决定自己动手写一个。因为凡是效率高速度快的代码（crypto++、miracl、freelip、rsaref等），要么使用的数据结构过于复杂，要么编码风格杂乱无章，俺的水平和耐心都实在是有限，以至于无法读懂这些东西。而俺读得懂的一些代码，其实现方式却又过于幼稚，效率极低速度一塌糊涂。俺觉得像俺这样的人不在少数，于是决心写一个
数字IC设计——用Verilog实现序列检测器（有限状态机FSM）
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数字IC设计-FPGA——用Verilog实现序列检测器（有限状态机） 序列检测器：有“101”序列输入时输出为1，其他输入情况下，输出为0。画出状态转移图，并用Verilog描述。 “101” 序列检测器 序列检测器在数据通讯，雷达和遥测等领域中用与检测步识别标志。它是一种用来检测一组或多组序列信号的电路。例如检测器收到一组串行码｛1110010｝后，输出标志1，否则，输出0。 二、“10101” 序列检测器 三、序列检测器设计的思路步骤
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