طراحي و ارزيابي يك پردازنده رمزنگاري مبتني بر منحني بيضوي  Fulltext 

[ محسن بهرامعلي ] - دانشگاه علم و صنعت ايران
[ هادي شهريار شاه حسيني ] - دانشگاه علم و صنعت ايران

خلاصه مقاله:

رمزنگاري مبتني بر منحني بيضوي (ECC) به علت ويژگي هاي منحصر بفرد آن كه مهمترين آن كوتاه بودن نسبي طول كليد در آن مي باشد جايگزين مناسبي براي RSA بعنوان سيستم رمزنگاري كليد عمومي مي باشد. از اين رو پياده سازي سخت افزاري آن نيز بسيارحائز اهميت مي باشد. در اين مقاله يك پردازنده ECC معرفي شده و پياده سازي آن مورد بررسي قرار ميگيرد. اين پردازنده داراي بخشهاي جمع كننده، مجذور كننده وضرب كننده در GF(2m) مي باشد كه براي پياده ساززي ضرب كننده از ساختار نيمه سريال استفاده شده است. همچنين اين پردازنده داراي دوواحد كنترل مي باشد كه يكي براي انجام روال هاي مربوط به جمع نقاط و دو برابر كردن نقاطروي منحني بيضوي و ديگري براي انجام الگوريتم ضرب اسكالر به كار مي رود. در اين پردازنده از الگوريتم مونتگومري با مختصات تصويري "لوپز و دهاب" براي ضرب اسكالر استفاده شده است. اين پردازنده اندازه پذير بوده و مي تواند براي ميدانهاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد. پردازنده توسط نرم افزار Xilinx ISES و با استفاده از زبان VHDL طراحي و براي ميدان (2 به توان 163) GF كه يكي از ميدانهاي پيشنهادي NIST براي رمزنگاري بيضوي مي باشد بر روي xcv2000E FPGA سنتز گرديده است و نتايج حاصل از آن نشان ميدهد كه اين پردازنده قادر است عمليات ضرب اسكالر در (2 به توان 163) GF را در 147 ميكروثانيه انجام دهد. علاوه بر سرعت بالا، اين پردازنده داراي عملكرد خوبي از لحاظ سطح مصرفي درمقايسه با موارد مشابه خود مي باشد.

منحني بيضوي ، ميدان محدود ، ضرب اسكالر