طراحي و شبيه سازي هسته پردازشگر رمزنگاري بر مبناي منحني بيضوي

كارشناسي ارشد

مهمترين عمليات در سيستم رمزنگاري بر مبناي منحني بيضوي عمل ضرب اسكالر مي باشد . به علت پيچيدگي عمليات ضرب اسكالر از لحاظ محاسباتي ،در بسياري از كاربردها ،يك سخت افزار جدا براي انجام آن در نظر گرفته مي شود . عمل ضرب اسكالر به صورت مجموعه اي از اعمال جمع ،ضرب مجذور و تقسيم در يك ميدان محدود تعريف مي گردد . در اين پايان نامه ابتدا يك ضرب كننده موازي در ميدان 2 ( m GFكه چند جمله اي غير قابل تقسيم در آن يك پنج جمله اي در حالت كلي باشد معرفي مي گردد . همچنين چند نوع پنج جمله اي خاص نيز معرفي شده و ثابت ميگردد كه استفاده از آنها م بتواند باعث كاهش تعداد گيتهاي لازم براي پياده سازي ضرب كننده گردد نتايج بدست آمده نشان دهنده بهبود عملكرد ضرب كننده نسبت به كارهاي مشابه قبلي مي باشد . سپس يك پردازنده ECC معرفي شده و پياده سازي آن مورد بررسي قرار مي گيرد .اين پردازنده داراي بخشهاي جمع كننده ،مجذور كننده و ضرب كننده در ) 2 ( m GF مي باشد .كه براي پياده سازي ضرب كننده از ساختار نيمه سريال استفاده شده است . دراين پردازنده از الگوريتم مونتگومري با مختصات تصويري لوپز و دهاب براي ضرب اسكالر استفاده شده است . اين پردازنده قابل گسترش بوده و ميتواند براي ميدانهاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد . اين پردازنده توسط نرم افزار Xilinx ISE5 و با استفاده از زبان VHDL طراحي و براي ميدان 2 ( 163 GF كه يكي از ميدانهاي پيشنهادي NIST براي رمزنگاري منحني بيضوي مي باشد بر روي PGA xcv2000E سنتز گرديده است كه قادر است عمليات ضرب اسكالر در ( 163 GF را در ۱۴۷ / ۰ ميلي ثانيه (در فركانس 66 مگاهرتز )انجام دهد . علاوه بر سرعت بالا اين پردازنده عملكرد خوبي از لحاظ سطح مصرفي در مقايسه با موارد مشابه خود دارد .

201187

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر هادي شهريار حسيني