嵌入式橢圓曲線加密器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)硬盤(pán)以及其他大容量存儲(chǔ)介質(zhì)代替了紙張成為信息存儲(chǔ)的主要方式，電子文檔信息的安全性成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，需要加密技術(shù)和認(rèn)證技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電子文檔的存儲(chǔ)加密和訪問(wèn)控制。硬件加密技術(shù)解決了軟件加密在加密運(yùn)算時(shí)的密鑰出現(xiàn)在內(nèi)存和占用系統(tǒng)資源兩個(gè)不足之處?；诠€密碼系統(tǒng)的橢圓曲線密碼系統(tǒng)(ECC)是迄今為止每比特具有最高安全強(qiáng)度的密碼系統(tǒng)，被認(rèn)為是下一代通用的公鑰密碼系統(tǒng)?；谝陨?點(diǎn)本文提出了一種新型的橢圓曲線加密器EU-Ke

2、y的設(shè)計(jì)方案。 EU-Key采用橢圓曲線加密引擎實(shí)現(xiàn)電子文檔的全文加密應(yīng)用的嵌入式加密設(shè)備，該設(shè)備采用ARM核提供高性能運(yùn)算支持；采用USB通訊提供通用高效系統(tǒng)接口；驅(qū)動(dòng)NandFlashU盤(pán)為客戶端應(yīng)用程序提供存儲(chǔ)介質(zhì)；密鑰存儲(chǔ)調(diào)度策略為EU-Key加密應(yīng)用提供最安全保障。 論文的目標(biāo)以橢圓曲線為中心，實(shí)現(xiàn)電子文檔的安全傳輸與保存。共分五個(gè)部分分別闡述：包括嵌入式橢圓曲線加密器EU-Key的總體設(shè)計(jì)、NIST加密引擎的

3、設(shè)計(jì)、EU-Key驅(qū)動(dòng)程序及固件的設(shè)計(jì)、客戶端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)測(cè)試： 1.嵌入式加密器EU-Key系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是從宏觀的角度介紹系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)，介紹了系統(tǒng)概述、EU-Key系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和3個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 2.經(jīng)過(guò)對(duì)橢圓曲線密碼體制的深入研究，分別針對(duì)明文嵌入橢圓曲線算法、曲線標(biāo)量乘快速算法、偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(私鑰產(chǎn)生器)算法三個(gè)關(guān)鍵模塊提出了設(shè)計(jì)思想及相應(yīng)改進(jìn)的算法； 3.本文重點(diǎn)介紹EU-Key嵌入式軟件的

4、設(shè)計(jì)思想，主要包括BootLoader啟動(dòng)程序、串口調(diào)試程序、內(nèi)部Flash驅(qū)動(dòng)程序、外部NandFlash驅(qū)動(dòng)程序及MSD狀態(tài)機(jī)等設(shè)計(jì)思想，同時(shí)為了增強(qiáng)密鑰管理安全性，設(shè)計(jì)了芯片內(nèi)密鑰管理程序，這是整個(gè)系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵； 4.介紹了PC客戶端應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)思路與界面操作方法； 5.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試和性能分析，提出了制約系統(tǒng)性能的瓶頸。 EU-Key憑借橢圓曲線密碼體制的優(yōu)越性、ARM核MCU的高效性和日臻