[發(fā)明專利]一種RSA算法及其IP核

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910047315.0
• 申請(qǐng)日: 2009-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN101834723A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周玉潔;李佳璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海愛信諾航芯電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/30
• 分類號(hào): H04L9/30;H04L9/32
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

1.一種RSA算法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)RSA模冪模乘的蒙哥馬利算法中計(jì)算R²mod?N的步驟：

1)計(jì)算Mont2＝2R?mod?N＝2*2^r?mod?N；

2)調(diào)用模冪單元，將Mont2作為底數(shù)，r作為指數(shù)，計(jì)算H＝(Mont2)^r?mod?N。Mont2相當(dāng)于2的蒙哥馬利表示，經(jīng)過模冪計(jì)算后在去R因子之前得到的結(jié)果是H＝2^rR?mod?N，即R²?mod?N，從而巧妙的解決了問題，提高了運(yùn)算效率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RSA算法，其特征在于，所述步驟1)中，計(jì)算Mont2的算法如下：(W是IP核中字的位數(shù))

1)令Nwords＝(n/W)；

2)對(duì)j從0到Nwords，執(zhí)行如下循環(huán)操作：

2)①令T[j]＝″00..00″；

2)②如果j＝(n-2/W)，則令T的第(n-2)位為1；

3)令i＝r-n+1；

4)令sign＝0；

5)當(dāng)i≥0時(shí)，執(zhí)行如下循環(huán)操作：

5)①令ca＝0；

5)②令cm＝0；

5)③對(duì)j從0到Nwords，執(zhí)行如下循環(huán)操作：

5)③I如果sign＝1，則令{ca，Sum}＝{T[j](W-2:0)，cm}+N[j]+ca；

否則令{ca，Sum}＝T[j](W-2:0)，cm}-N[j]-ca；

5)③II令cm＝T[j](W-1)；

5)③III令T[j]＝Sum；

5)④令sign為ca與cm異或；

5)⑤令i＝i-1；

6)如果sign＝1，執(zhí)行如下操作，即R＝T+N：

6)①令ca＝0；

6)②對(duì)j從0到Nwords，執(zhí)行如下循環(huán)操作：

6)②I令{ca，T[j]}＝T[j]+N[j]+ca。

3.一種RSA算法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)RSA模冪的蒙哥馬利算法中的模平方算法，具體算法如下：(k是R的字?jǐn)?shù))

1)對(duì)i從0到k-1，執(zhí)行如下循環(huán)操作：

1)①令c＝0；

1)②對(duì)j從0到i-1，執(zhí)行循環(huán)操作(c，T[j])＝T[j]+2*A[j]*A[i]+c；

1)③令(c，T[j])＝T[j]+A[j]*A[i]+c；

1)④令(T[j+1]，T[j])＝T[j]+c；

1)⑤令c＝0；

1)⑥令m＝T[0]*nacc?mod?W；

1)⑦令(c，s)＝T[0]+m*N[0]；

1)⑧對(duì)j從1到k-1，執(zhí)行循環(huán)操作(c，T[j-1])＝T[j]+m*N[j]+c；

1)⑨令(c，T[k-1])＝T[k]+c；

1)⑩令T[k]＝T[k+1]+c；

1)(11)如果T＞N，則令T＝T-N；

2)返回T。

4.一種運(yùn)行權(quán)利要求1所述RSA算法的IP核，包括接口模塊、控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、模冪模塊和模約減模塊；其中，控制模塊分別連接模約減模塊、存儲(chǔ)器模塊、模冪模塊和接口模塊；模約減模塊分別連接模冪模塊、存儲(chǔ)器模塊；存儲(chǔ)器模塊分別連接模冪模塊、接口模塊；

接口模塊完成內(nèi)外數(shù)據(jù)的交互，將RSA模乘和模冪的操作數(shù)送入存儲(chǔ)器模塊，同時(shí)向控制模塊寫入控制指令，并讀出狀態(tài)寄存器的值；

控制模塊實(shí)現(xiàn)最頂層的控制邏輯，負(fù)責(zé)啟動(dòng)RSA運(yùn)算；

模約減模塊計(jì)算Mont2，并完成模冪和模乘后的取模減法調(diào)整；

存儲(chǔ)器模塊存儲(chǔ)RSA需要計(jì)算的大數(shù)，中間結(jié)果和最終結(jié)果；

模冪模塊完成RSA?IP核的核心運(yùn)算，即模冪和模乘運(yùn)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IP核，其特征在于，所述控制模塊通過接口模塊接受用戶的指令，調(diào)度運(yùn)算單元——模冪模塊和模約減模塊，完成整個(gè)RSA運(yùn)算。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IP核，其特征在于，所述控制模塊負(fù)責(zé)分配存儲(chǔ)單元給模冪模塊，模約減模塊和接口模塊，在任一時(shí)刻只能有一個(gè)模塊訪問存儲(chǔ)器模塊，以免產(chǎn)生混亂。