大数模乘算法的研究及素数域椭圆曲线密码芯片的实现

开展自主产权的密码算法研究及密码芯片的实现，对国家的信息安全有着重要的意义。大数模乘运算是素数域椭圆曲线（ECC－Elliptic Curve Cryptography）的核心运算。模乘算法的速度直接决定椭圆曲线密码芯片的性能。本研究工作一是提出一种新的免减法的大数模乘算法；二是提出一种新的大数乘法器的设计方法；三是基于所提出的大数模乘算法和大数乘法器的设计方法，设计一款高数的椭圆曲线密码芯片并实施流片。该芯片能够支持192，224，256位的素数域椭圆曲线的签名、认证、加密、解密、密钥产生和密钥交换等6种功能。性能达到256位的签名6000次/秒，认证3000次/秒。这一指标的实现意味着芯片性能将达到国内领先水平。

自从爆发了“棱镜门斯诺登事件”后，开展自主产权的密码算法研究及密码芯片的实现，对国家的信息安全有着重要的意义。大数模乘运算是素数域椭圆曲线（ECC－Elliptic Curve Cryptography）的核心运算。本项目提出一种新的免减法的大数模乘算法；二是提出一种新的大数乘法器的设计方法；三是基于所提出的大数模乘算法和大数乘法器的设计方法，设计一款高数的椭圆曲线密码芯片SM2并实施流片。该芯片能够支持256位的素数域椭圆曲线的签名、认证、加密、解密、密钥产生和密钥交换等6种功能。x芯片的性能达到256位的签名6.7万次/秒，认证4.4万次/秒。之前，这一指标在国内外文献均未见报道。在本项目的支持下，于2011年获中国电子学会电子信息科学技术奖二等奖；发表论文16篇，其中，SCI论文2篇，EI论文7篇；专利8项；培养硕博生20人，其中博士生4人，硕士生16人。