Signed-Digit数多値演算回路に基づくRSA暗号処理プロセッサの構成

亀山 充隆  魏 書剛  樋口 龍雄  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J71-D   No.12   pp.2659-2668
発行日: 1988/12/25
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Print ISSN: 0913-5713
論文種別: 論文
専門分野: 情報セキュリティ
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あらまし: 
本論文では,RSA公開鍵暗号処理の高速化を目的として,Signed-Digit数(SD数)演算に基づくLSI向き多値ハードウェアアルゴリズムを提案する.RSA暗号処理では,極めて長い語長の演算が必要とされるが,本アルゴリズムは,4進SD数系を利用した加算を繰り返すことにより高速処理を可能にしている.また,本アルゴリズムに従い,マイクロプログラム制御方式に基づくLSI向き暗号処理プロセッサの構成を考案している.本アルゴリズムに基づくプロセッサの原理的動作を確認するため,16ビット暗号処理のモデルプロセッサが2値TTL論理素子で試作されている.更に,本アルゴリズムにより構成される暗号処理LSIに対して2μm CMOS LSIを前提として電子回路解析プログラムSPICE2を用いたシミュレーションなどによる総合的評価を行っている.512ビット語長のメッセージを処理するための暗号処理速度は60kbit/sとなり,同方法の2進数アルゴリズムよりも,8倍以上の演算速度の向上を達成することができる.また,本プロセッサはトランジスタ数が約100kであり,十分ワンチップ化も可能であることを明らかにしている.