鉴于椭圆曲线密码体系的射频识别硬件加密器探析

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1、鉴于椭圆曲线密码体系的射频识别硬件加密器探析-->1绪论选题的意义无线电射频识别技术(RFID,RadioFrequencyIdentifica七ion)是一种利用无线电传输的信息识别技术。从广义上来讲，RFID是对采用无线射频信号来交换信息以达到识别目的的技术和设备的概括性名称。椭圆曲线密码(EllipticCurveCryptography)缩写为ECCoECC密码硬件算法是利用FPGA大规模集成电路实现椭圆曲线密码算法的硬件设计。随着RFID的广泛发展以及微电子技术、网络、军事和电子商务等系统的大规模应用。网络的连通和资源共享的范围越来越大，这

2、就对信息安全保护系统提出了很高的要求。普通的软件加密方式提供每秒几十兆比特的加密速度己经很难满足实时的数据加密要求。要实现上百兆到上千兆加密速度就必须实现硬件设计实现。密码专业加速芯片是具有高保密性、高可靠性、体积小、易于嵌入、总成本低等相当多的优点，应用在RFID领域有相当大的发展前景。基于以上主要本课题研究对象为椭圆曲线密码的硬件加速芯片设计。1.2课题概述1.2.1RFID安全领域的发展需求RFID(无线电射频技术)是一种利用无线电传输的信息识别技术[[29]。一个完整的RFID网络主要有三个部分组成:RFID标签，里面携带需要识别的数据。RF

3、ID读写器，用来读写标签的数据。后台服务器，用来存储和判别标签的相关数据。目前，RFID技术在、通信、物流、金融、制造、支付、军事、信息服务等许多领域的应用广泛。仅RFID标签2009年在全球就己经大到了数百亿以上的市场规模，具有广阔的市场前景。2006年6月我国科学技术部等十五部委发表的《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》中就明确指出，要突破RFID关键技术，推动RFID技术创新体系和产业链的形成。高速发展的RFID应用，使得RFID系统的安全与隐私保护问题也越来越引起人们的重视。RFID技术的特点使得它具有许多其他的自动识别技术无法替代的优

4、势，但是同时也不得不重视它自身其中的问题，同互联网一样RFID系统也面临着例如攻击者的威胁等安全问题。如果不认真处理此类安全问题，那么RFID网络不仅不能给我们带来便利，反而会带来极大的危害和损失。RFID系统的标签和读写器之间使用无线射频信号进行通信，由于传递的信息很容易被攻击者窃取，所以信息安全的处理就显得十分必要。随着RFID的快速推广，数据安全问题已经成为制约其深入发展的一个重要因素，并形成了一个广泛关注的热点。所以，如果没有可靠的信息数据加解密机制，就无法有效的保证RFID系统中数据的安全流通。目前RFID系统中终端标签的安全实现主要有以下

5、几个问题。1)RFID的终端一电子标签的硬件资源有限，能否有效的在较少的资源下形成较高的安全级别成为关键因素。2)标签和读写器之间采用无线射频信号进行通信，在灵活的数据采集方式下也隐藏着信息透明等能够被攻击者利用的因素。3)RFID标签的加解密的速度处理较低与大量标签读写需求的矛盾。目前为了满足快速信息流通，对于终端标签的数据读写速度需求越来越高。2椭圆曲线密码实现............19-282.1椭圆曲线定义............19-202.2椭圆曲线点的............20-242.3有限域上的椭圆............24-

6、252.4椭圆曲线离散对............25-262.5椭圆曲线加密............26-272.6本章小结............27-283FPGA硬件设计............28-363.1FPGA工作原理............28-323.2FPGA开发流程............32-333.3主要FPGA器件............333.4FPGA开发环境............33-353.5本章小结............35-364椭圆曲线密码体制............36-654.1模加运算模块.....

7、.......36-374.2模平方运算设............37-434.2.1固定域多项............37-394.2.2改进固定域............39-434.3模乘模块设计与............43-584.3.1有限域GF(2~n)上............44-464.3.2GF(2~n)乘法的新型............46-494.3.3GF(2~n)上乘法的............49-504.3.4数字串行脉冲............50-53&nb-->sp;4.3.5仿真结果及............

8、53-584.4模逆模块设计与实现............58-644.4.1二元域模逆算法........