基于椭圆曲线密码体系rfid硬件加密器是研究

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1、中文摘要摘要：RFID技术被视为21世纪信息技术发展的新热点，在我国的经济、社会、国防等领域具有广泛的发展前景。如何在RFID系统特殊条件下，提供安全保护机制是关系到RFID系统广泛应用的关键问题之一。基于公钥密码体制设计的RFID安全机制可以很好地解决多种安全问题。其中椭圆曲线因其密钥长度较短、安全强度更高等优势更适合RFID系统。针对RFID系统的应用特性，本文设计基于FPGA的椭圆曲线密码处理器。有限域上椭圆曲线算法由基本模运算组成，模运算极大地影响了加解密的速度。本文重点对二元域上的模运算的FPGA实现进行了重点优化。使用verilogHDL语言实现了相应模运算(

2、模加、模平方、模乘和模逆)模块并给出了相应的仿真。首先，根据模平方运算的特点，利用多项式基为基础，设计了一种基于固定域的改进快速模平方算法。使模平方运算在一个时钟周期内完成，比直接调用模乘运算提高了近一半的速度。其次，提出了一种新型数字串行脉冲阵列结构，设计了基于此结构的串并混合模乘器，在速度和面积上达到了最佳匹配。根据费马定理，将模逆运算转化为模乘和模平方运算的迭代形式，而不需要专门的模块，节约了FPOA的资源。并将基本模运算集中设计为多功能的运算器，使控制电路更加简单。标量乘运算是椭圆曲线密码系统的核心。首先比较分析了相关的标量乘算法，根据硬件设计实现的要求，选择了M

3、ontgomery算法并进行了改进。然后根据改进后Montgomery算法利用基本模运算模块实现了FPGA上的标量乘运算模块。所有运算模块都利用modelsim进行了仿真实验，验证了所设计系统的功能实现。关键词：RFID；椭圆曲线；密码体制；FPGA；分类号：jE塞銮通太堂童些亟±堂焦途塞△旦曼!＆△￡王ABSTRACTABSTRACT：I讧IDteclmologyiSdeemedtobethenewhotspotofinformationtechnologydevelopmentinthe21stcentury,whichwouldshowbroadprospectso

4、fdevelopmentinthefieldsofeconomy,communityandnationaldefense．OneofthecriticalproblemsassociatedwithextensiveusageinRFIDsystemishowtoprovideprotectionmechanismunderthespecialconditionoftheRFIDsystem．ThePublicKeyCryptosystembaseddesign，“TheRFIDSecurityMechanism”，givesagoodmethodformanyfutur

5、ethreats．Amongwhich，theellipticcurveforitsadvantagesofshorter1engthofprivatekeyandhighersecuritystrengthismoresuitableforRFIDsystem．TbispaperisspecifictoIⅡDsystemapplicationcharacteristicdesignfromFPGAellipticcurvecryptographyprocessorascurvecryptographysystemiscomposedoflimiteddomainbasi

6、cmodulocomposition，modulararithmeticgreatlyaffectedthespeedofencryptionanddecryption，especiallyfocusonthe．mspaperhasproposedthebestoptimizationofmodulusarithmeticianFPGAonbinaryfields．Itaswellimplements(modularaddition，modularsquare，modularmultiplicationandmodularinversion)byusingVerilogH

7、DLlanguage，andtherelevantsimulationresultswerepresented．Firstandforemost，accordingtomodularsquarecomputingfeatures，usingpolynomialbasisasfoundation，itprogrammedanalgorithmofimprovedthespeedofmodularsquarebasedonafixed．intervalpolynomial．Themodularsquareoperationstob