應(yīng)用于近場(chǎng)通信安全單元的ECC協(xié)處理器設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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1、近10多年互聯(lián)網(wǎng)支付技術(shù)的蓬勃發(fā)展,考慮到支付安全和國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),銀聯(lián)將聯(lián)合移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商制定NFC(Near Field Communication,近場(chǎng)通信)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),確立了NFC技術(shù)作為移動(dòng)支付的戰(zhàn)略支柱地位。目前,支持NFC功能的產(chǎn)品已經(jīng)成為移動(dòng)支付的主要載體,而其中NFC支付的安全性問(wèn)題是其關(guān)鍵所在。橢圓曲線密碼體制(ECC,Elliptic Curve Cryptosystems)由于具有高性能、高安全和低資源等優(yōu)點(diǎn),成為移動(dòng)支

2、付領(lǐng)域安全的研究熱點(diǎn)。
  首先,本文提出一款適用性廣、折中面積與速度,具有一定抗攻擊性的ECC安全算法協(xié)處理器。針對(duì)近場(chǎng)通信安全單元的應(yīng)用環(huán)境的特點(diǎn),給出了基于MIPS架構(gòu)的安全單元片上系統(tǒng)(SoC,System on Chip)實(shí)現(xiàn)方案。
  其次,通過(guò)結(jié)合分析橢圓曲線基礎(chǔ)理論知識(shí),從安全性和適用性的角度提出了改進(jìn)的Montgomery算法。在折中考慮算法的資源消耗和運(yùn)算時(shí)效的基礎(chǔ)上,給出了ECC素?cái)?shù)域點(diǎn)乘公式;通過(guò)插入

3、模糊運(yùn)算,使算法公式模塊化,具有一定的抗攻擊性。
  最后,本文系統(tǒng)的闡述了整個(gè)ECC協(xié)處理器的實(shí)現(xiàn)流程,提出并設(shè)計(jì)了兼?zhèn)淠<雍湍p運(yùn)算的邏輯運(yùn)算模塊;通過(guò)復(fù)用寄存器組上層搭建形成串行流水結(jié)構(gòu)完成模乘和模除運(yùn)算,加之運(yùn)算模塊的通用性,使之能夠支持不同密鑰長(zhǎng)度的加密運(yùn)算。并在基于素?cái)?shù)域FP-256的基礎(chǔ)上,給出了整個(gè)協(xié)處理器的仿真,綜合,Layout以及FPGA驗(yàn)證,在UMC0.13um工藝下的面積為0.88mm2,工作頻率最高為1

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