[發明專利]一種用于身份認證的數字簽名算法的硬件實現系統

有效

• 申請號: 201711335280.1
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108322308B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 付彥淇;何全;魯毅;王曉璐
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種用于身份認證的數字簽名算法的硬件實現系統，包括總線輸入接口、總線輸出接口、信息輸入模塊、算法輔助模塊、雜湊運算模塊、算法控制模塊、倍點運算控制模塊、模冪運算控制模塊、結果檢查模塊、控制寄存器模塊、狀態查詢模塊和數據儲存空間模塊；總線輸入接口分別與信息輸入模塊和控制寄存器模塊連接；信息輸入模塊與算法輔助模塊連接；算法輔助模塊與雜湊運算模塊連接；雜湊運算模塊與算法控制模塊連接；算法控制模塊分別與倍點運算控制模塊和模冪運算控制模塊連接；倍點運算控制模塊與模冪運算控制模塊連接；模冪運算控制模塊與結果檢查模塊連接；總線輸出接口分別與結果檢查模塊和狀態查詢模塊連接。

技術領域

本發明屬于信息安全領域，具體是一種用于身份認證的數字簽名算法的硬件實現系統。

背景技術

隨著互聯網應用的不斷普及，使得信息安全的重要性日益提高，特別是日常生活中的移動支付、網上銀行、網上購物、手機郵箱、手機股市等方方面面均涉及身份識別的安全處理過程，身份認證技術成為信息安全領域的核心與基礎。

目前公鑰密碼體制的數字簽名算法作為已知的最安全的身份認證處理方式之一，被廣泛應用在各領域的身份識別中。2010年12月，國家密碼管理局發布了具有國家自主知識產權的《SM2橢圓曲線公鑰密碼算法》(以下簡稱《算法》)，規范了一套完整的數字簽名算法，滿足多種密碼應用中的身份認證場景的需要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種用于身份認證的數字簽名算法的硬件實現系統。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種用于身份認證的數字簽名算法的硬件實現系統，其特征在于該系統包括總線輸入接口、總線輸出接口、信息輸入模塊、算法輔助模塊、雜湊運算模塊、算法控制模塊、倍點運算控制模塊、模冪運算控制模塊、結果檢查模塊、控制寄存器模塊、狀態查詢模塊和數據儲存空間模塊；

所述總線輸入接口分別與信息輸入模塊和控制寄存器模塊連接；所述信息輸入模塊與算法輔助模塊連接；所述算法輔助模塊與雜湊運算模塊連接；所述雜湊運算模塊與算法控制模塊連接；所述算法控制模塊分別與倍點運算控制模塊和模冪運算控制模塊連接；所述倍點運算控制模塊與模冪運算控制模塊連接；所述模冪運算控制模塊與結果檢查模塊連接；所述總線輸出接口分別與結果檢查模塊和狀態查詢模塊連接；所述數據儲存空間模塊分別與信息輸入模塊、算法輔助模塊、雜湊運算模塊、倍點運算控制模塊和模冪運算控制模塊連接。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

1.本系統可完成身份認證功能，滿足《算法》規范的數字簽名生成功能與數字簽名驗證功能，可滿足身份認證的應用需求，實現對身份信息(最大為2⁶³-1比特)進行數字簽名以及對簽名信息進行驗證，同時本系統使用全硬件實現的方式比其它軟件實現方式更具有安全性，運算速度更快；

2.本系統整合了《算法》規范中數字簽名生成與數字簽名驗證算法，將《算法》規范中兩個獨立的算法進行硬件邏輯共享與調度流程整合，最大化的共用硬件邏輯，有效減少硬件消耗，統一運算流程，節省算法的硬件資源與時間消耗，降低實現成本；

3.本系統支持AHB總線協議，支持安全體系的SoC架構。標準的AHB總線接口可使本系統作為數字IP軟核的形式，靈活集成至各類SoC芯片或FPGA設計中，同時本系統對敏感數據的主動讀寫機制，可令本系統支持類似于Trust Zone技術的安全架構體系，具有廣泛的應用性。