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Montgomery模乘法器的实现与优化 被引量:2
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作者 车文洁 董秀则 +1 位作者 高献伟 张晓楠 《计算机应用与软件》 2017年第3期312-315,333,共5页
蒙哥马利算法是公钥密码实现的基础算法,应用范围广泛。要想提高公钥密码体制的运算速度,设计运算速度快、消耗资源少、效率高的蒙哥马利模乘法器非常关键。根据蒙哥马利乘积算法实现了蒙哥马利乘法器,通过硬件描述语言分别对其进行FPG... 蒙哥马利算法是公钥密码实现的基础算法,应用范围广泛。要想提高公钥密码体制的运算速度,设计运算速度快、消耗资源少、效率高的蒙哥马利模乘法器非常关键。根据蒙哥马利乘积算法实现了蒙哥马利乘法器,通过硬件描述语言分别对其进行FPGA设计与实现,将其实现结构由串行结构优化为并行结构,在多占用资源约50%的基础上,速度实现了6倍左右的提高。与现有的相关研究成果相比,在增加耗用较少的资源的基础上速度实现大幅度的提升。 展开更多
关键词 montgomery算法 montgomery模乘法器 FPGA 硬件描述语言协同
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基为16的高速Montgomery模乘法器VLSI设计
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作者 范益波 曾晓洋 于宇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期107-113,共7页
针对Tenca-Todorov-Ko?提出的基为8,按字运算的Montgomery乘法器提出了一种改进方案。该方案在不增加硬件开销的基础上采用基为16的设计,相比Tenca-Todorov-Ko?的设计,平均性能提高26%。同时,在硬件上一方面通过调整数据通路以缩短关键... 针对Tenca-Todorov-Ko?提出的基为8,按字运算的Montgomery乘法器提出了一种改进方案。该方案在不增加硬件开销的基础上采用基为16的设计,相比Tenca-Todorov-Ko?的设计,平均性能提高26%。同时,在硬件上一方面通过调整数据通路以缩短关键路径延迟,达到时钟频率的提升;另一方面,在FIFO设计中对输入数据进行预处理,最终能节省一半的存储器开销。改进后的设计能应用于各种长度的模乘运算和RSA加密。最后,采用上述设计思想,基于0.25μmCMOS标准单元工艺,设计了一款2048bit的RSA测试芯片。该芯片在125MHz的时钟频率下做一次2048bit模幂的时间为28ms。 展开更多
关键词 信息安全 高速montgomery乘法器 VLSI 密码算法
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RSA加密中基于二次Booth编码的Montgomery乘法器(英文) 被引量:3
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作者 王田 崔小欣 +4 位作者 廖凯 廖楠 黄颖 张潇 于敦山 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期642-646,共5页
研究可用于Montgomery算法的基于二次编码的不同阶的Booth大数乘法器的性能和面积。通过SMIC0.13?m工艺实现的阶64,128和256的128 bit和256 bit的Booth大数乘法器,分别在160 MHz和125 MHz的频率下实现模乘运算。实验结果表明,阶64,128和... 研究可用于Montgomery算法的基于二次编码的不同阶的Booth大数乘法器的性能和面积。通过SMIC0.13?m工艺实现的阶64,128和256的128 bit和256 bit的Booth大数乘法器,分别在160 MHz和125 MHz的频率下实现模乘运算。实验结果表明,阶64,128和256的Booth乘法器在速度上性能一致,但随着阶的增加,由于预计算和产生部分积的复杂度上升,乘法器的面积将增加。 展开更多
关键词 montgomery乘法器 BOOTH算法 二次Booth编码 高阶Booth乘法器
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基于高基阵列乘法器的高速模乘单元设计与实现 被引量:3
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作者 胡进 何德彪 陈建华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第6期1202-1204,1208,共4页
蒙哥马利模乘算法是最适合硬件实现的模乘算法,被应用在RSA密码和ECC密码的协处理器设计中。目前性能最高的是高基蒙哥马利模乘算法,分析了高基蒙哥马利算法的实现,提出了一种新的基于高基阵列乘法器的Montgomery模乘高速硬件实现结构,... 蒙哥马利模乘算法是最适合硬件实现的模乘算法,被应用在RSA密码和ECC密码的协处理器设计中。目前性能最高的是高基蒙哥马利模乘算法,分析了高基蒙哥马利算法的实现,提出了一种新的基于高基阵列乘法器的Montgomery模乘高速硬件实现结构,基于这种结构位长为n的比特模乘仅需要约n/w+6个时钟周期,该结构设计的电路只与最小单元有关,在硬件实现时可以大大提高频率,并提高设计的性能,可以设计高速的RSA和椭圆曲线密码大规模集成电路。 展开更多
关键词 RSA密码 椭圆曲线密码 montgomery算法 阵列乘法器 可编程门列阵
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基为64的可扩展模乘法器设计 被引量:1
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作者 刘建国 管文强 +1 位作者 杨同杰 杨晓辉 《电子技术应用》 北大核心 2011年第7期153-155,共3页
针对Tenca提出的基为8的Montgomery模乘器,采用基为64的改进设计,使其在不同运算长度下,运算速度比Tenca的设计平均提高了48%。同时对硬件设计进行了优化,缩短了关键路径的延迟。该设计具有良好的可扩展性,能够支持任意位数的模乘运算,... 针对Tenca提出的基为8的Montgomery模乘器,采用基为64的改进设计,使其在不同运算长度下,运算速度比Tenca的设计平均提高了48%。同时对硬件设计进行了优化,缩短了关键路径的延迟。该设计具有良好的可扩展性,能够支持任意位数的模乘运算,可广泛应用于不同性能和面积需求的公钥密码协处理器设计。 展开更多
关键词 montgomery乘法器 高基 可扩展
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基于电流模电路的CMOS模拟乘法器设计 被引量:1
6
作者 王永杰 郭强 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第34期9355-9357,9361,共4页
以基本电流模电路为基础,分别对两种常用工艺,即双极性和CMOS工艺的电流平方电路进行了分析。它们分别由跨导线性环和电流镜基本电路构成。主要对CMOS器件构成的电流平方电路进行了设计与分析。最后设计了一种以MOS电流平方电路为主要... 以基本电流模电路为基础,分别对两种常用工艺,即双极性和CMOS工艺的电流平方电路进行了分析。它们分别由跨导线性环和电流镜基本电路构成。主要对CMOS器件构成的电流平方电路进行了设计与分析。最后设计了一种以MOS电流平方电路为主要模块的乘法器电路,实现了电流信号的相乘运算,并通过仿真验证了结果的正确性。 展开更多
关键词 电流 电流镜 平方电路 乘法器
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基于双Booth 2编码的双有限域模乘法器设计与实现
7
作者 徐金甫 仲先海 杨洋 《电子技术应用》 北大核心 2008年第7期137-139,共3页
采用双Booth 2编码技术,对高基radix-16 Montgomery模乘法器进行了优化设计,减小了电路面积,提高了模乘运算速度。使用SMIC0.18μm标准单元工艺库综合后,计算256bit有限域GF(P)上的模乘只需要0.51μs。
关键词 布斯编码 montgomery 有限域 乘法器
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具有模/数输出的模拟乘法器
8
作者 武金玲 杨军海 《河北工业科技》 CAS 2002年第1期26-29,共4页
介绍的具有模 /数输出的模拟乘法器 ,它可以进行两个电压信号的四象限模拟相乘 ,其输出是占空比与两个电压信号之积成正比的一系列脉冲信号 ,这种输出既适合于模拟系统 。
关键词 乘法器 振荡电路 计数器 补偿电器 /数输出
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混合高效的模2-n+1乘法器在通讯中的运用
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作者 曹蕾 陈建平 +1 位作者 李智 陈建文 《通讯世界(下半月)》 2016年第2期54-55,共2页
常见的模2-n+1乘法器多采用权重码或者缩一码实现。为实现高效的模2-n+1乘法器,本文采用权重码和缩一码混合的方式,实现快速的输入和输出,在同类算法中,该方法实现的效率最快。
关键词 缩1码 权重码 乘法器
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高频电流模四象限CMOS模拟乘法器 被引量:2
10
作者 刘澄新 贾香鸾 秦世才 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期17-21,共5页
本文提出了一种新型四象限CMOS模拟乘法器,其核心组成为工作于三极管区的NMOS晶体管和高频CCII(第二代电流传输器)电路.基于2μmP阱CMOS工艺参数的模拟结果显示,当电源电压为±5V,在±4V的输入范围内,其非线性误差小于2.8‰,运... 本文提出了一种新型四象限CMOS模拟乘法器,其核心组成为工作于三极管区的NMOS晶体管和高频CCII(第二代电流传输器)电路.基于2μmP阱CMOS工艺参数的模拟结果显示,当电源电压为±5V,在±4V的输入范围内,其非线性误差小于2.8‰,运算误差小于3.3‰.X输入端的-3dB带宽为22MHz,Y输入端的-3dB带宽为82MHz. 展开更多
关键词 电流乘法器 CMOS 乘法器 四象限 高频
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基于NTT的高效多项式乘法器设计及其FPGA实现
11
作者 刘笑帆 肖昊 +1 位作者 赵延睿 胡越 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第11期1498-1504,共7页
基于快速数论变换(number theoretic transform,NTT)的多项式乘法运算是后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)的重要组件,提高多项式乘法器的运算速度至关重要。文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提... 基于快速数论变换(number theoretic transform,NTT)的多项式乘法运算是后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)的重要组件,提高多项式乘法器的运算速度至关重要。文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提出一种输入位宽为14位、长度为1024的高效多项式乘法器硬件加速方案,设计一种无冗余可重用的蝶形运算单元电路。通过提高部分运算的并行度,实现模乘器接近100%的利用率,降低整个多项式乘法运算的迭代周期,提高整体运算速度。该乘法器最终被部署在Xilinx Artix-7 FPGA开发板上,实验结果表明,电路的最高工作频率为238 MHz,多项式乘法运算的总体用时为35.59μs,对比现有的硬件设计,该文提出的电路运算效率提高36.9%。 展开更多
关键词 后量子密码(PQC) 多项式乘法器 快速数论变换(NTT) 现场可编程门阵列(FPGA)
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基于Booth/CSD混合编码的模2~n+1乘法器的设计 被引量:4
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作者 王敏 徐祖强 邱陈辉 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第2期373-377,共5页
在余数系统的设计中,模加法器和模乘法器的设计处于核心地位,尤其是模乘法器的性能,是衡量余数系统系能的主要标志之一。文中先推导出Booth编码下的模2n+1乘法器设计的算法,然后针对Booth编码模乘法器设计中译码电路复杂的问题,提出了... 在余数系统的设计中,模加法器和模乘法器的设计处于核心地位,尤其是模乘法器的性能,是衡量余数系统系能的主要标志之一。文中先推导出Booth编码下的模2n+1乘法器设计的算法,然后针对Booth编码模乘法器设计中译码电路复杂的问题,提出了一种基于Booth/CSD混合编码的模乘法器设计方法,基于Booth/CSD编码的模乘法器部分积的位宽相对传统的Booth编码乘法器而言,减少了50%;经试验证明,与传统的基-Booth编码的模乘法器相比这种混合编码的模乘法器的速度提高了5%,面积减少24.7%。 展开更多
关键词 电子电路设计 2n+1乘法器 Booth/CSD编码 余数系统
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基于FPGA的进位保留Barrett模乘法器设计与实现 被引量:2
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作者 车文洁 高献伟 《电子设计工程》 2016年第4期7-9,共3页
在有限域上的模算术运算中,乘法运算最基础且最耗时,因此为提高公钥密码体质的运算速度,设计出运算速度快、消耗时间少的模乘法器非常关键。该文设计出进位保留Barrett模乘法器,乘法部分利用进位保留乘法器,求模运算部分利用Barrett约... 在有限域上的模算术运算中,乘法运算最基础且最耗时,因此为提高公钥密码体质的运算速度,设计出运算速度快、消耗时间少的模乘法器非常关键。该文设计出进位保留Barrett模乘法器,乘法部分利用进位保留乘法器,求模运算部分利用Barrett约减运算,用硬件描述语言进行FPGA设计与实现,避免了除法运算。对于192位的操作数,完成Barrett模乘需要约186个时钟周期,计算速率可以达到269.17 Mb/s。 展开更多
关键词 Barrett约减 Barrett乘法器 FPGA 硬件描述语言
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模拟乘法器实用宏模型研究
14
作者 郭联合 李玉山 +1 位作者 来新泉 刘雪梅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期758-762,共5页
针对现有模拟乘法器宏模型所能模拟的参数受到很大限制这一难题,在分析功能块和关键参数相关的基础上,利用构造法建立了一个新型实用的宏模型。
关键词 乘法器 集成电路
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模拟乘法器的简易分析方法 被引量:2
15
作者 刘淑英 《电气电子教学学报》 2002年第5期56-57,60,共3页
提出了一种模拟乘法器工作原理的简易分析方法。与通用的一般方法相比 ,这种方法避开了较复杂的数学推导 ,采用大学熟悉的公式 ,从而使分析过程简便易懂。
关键词 简易分析方法 差动放大电路 乘法器 电压放大倍数
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可伸缩双域Montgomery乘法器的优化设计与实现
16
作者 秦帆 戴紫彬 《电子技术应用》 北大核心 2009年第6期61-64,68,共5页
模乘运算是公钥密码算法中的关键运算,本文基于全字运算的Montgomery模乘算法,设计了具有可伸缩硬件结构的模乘器。该模乘器可以基于固定的数据路径宽度对任意长度的数据进行运算,并且能够支持两个有限域上的运算。最后用Verilog硬件描... 模乘运算是公钥密码算法中的关键运算,本文基于全字运算的Montgomery模乘算法,设计了具有可伸缩硬件结构的模乘器。该模乘器可以基于固定的数据路径宽度对任意长度的数据进行运算,并且能够支持两个有限域上的运算。最后用Verilog硬件描述语言对该乘法器的硬件结构进行代码设计,并用Synopsys公司的Design Complier在Artisan SIMC 0.18μm typical工艺库下综合。实验结果表明,相对于其他模乘器设计,本文设计具有较高的时钟频率,并且由于大大减少了运算所需的时钟周期数,模乘运算速度较快。 展开更多
关键词 公钥密码 montgomery 双有限域 可伸缩结构 ASIC
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模拟/数字复合乘法器和数字移相技术及其应用 被引量:7
17
作者 费宇航 富致超 《电测与仪表》 北大核心 1991年第2期37-41,10,共6页
本文介绍了利用模拟—数字复合乘法器进行功率测量的新方法,旨在解决角差补偿的软件化与无功测量问题。最后对相乘模拟信号间相位差的数字控制进行了研究。
关键词 /数乘法器 数字移相 功率测量
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一种高效模(2n-2p)乘法器的设计
18
作者 周璐 李磊 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第9期141-143,共3页
结合两类修正方法,提出了一种高效的模(2n-2p)乘法器(n≥2p)的实现方法.与文献[1]中设计比较,本文乘法器结构上少了一级加法,并且综合结果也显示平均面积和延迟分别有10%和13%的减小.
关键词 余数系统 (2n--2p)乘法器 修正
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高速双域乘法器设计及其应用 被引量:2
19
作者 郑朝霞 资义纯 +1 位作者 田园 吴浩 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期1-5,共5页
双域乘法器在椭圆曲线密码学中具有重要意义,是构成双域模乘器的重要组件.考虑到双域乘法器的关键路径主要由GF(p)域决定;因此,在传统的基4Booth编码乘法器的基础上进行优化设计,改进部分积产生电路以及Wallace压缩电路,使其能够同时支... 双域乘法器在椭圆曲线密码学中具有重要意义,是构成双域模乘器的重要组件.考虑到双域乘法器的关键路径主要由GF(p)域决定;因此,在传统的基4Booth编码乘法器的基础上进行优化设计,改进部分积产生电路以及Wallace压缩电路,使其能够同时支持GF(p)域和GF(2 m)域.设计的双域乘法器在FPGA实现结果表明,双域乘法器比单独实现两个域面积减小16.9%;延时比单独的GF(p)域增加1.188ns.将设计的双域乘法器应用到模乘器,结果表明,该设计完成一次256bit的模乘操作比已有的在时间上节约了7.35%. 展开更多
关键词 双域乘法器 双域 BOOTH编码 双域4-2压缩器
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对带宽DC—1000MHz四象限乘法器的分析与设计 被引量:1
20
作者 斯德谊 张凤言 《电气电子教学学报》 1994年第3期10-15,共6页
本文首先讨论线性跨导电流模放大器的工作原理。电流模放大器基本上无需电压摆幅,能大大提高电路工作速度。然后以此为基础引出线性跨导电流模四象限乘法器核心单元,并从集成工艺、技术和电路设计几个主要方面对带宽DC—1000MHz四象限... 本文首先讨论线性跨导电流模放大器的工作原理。电流模放大器基本上无需电压摆幅,能大大提高电路工作速度。然后以此为基础引出线性跨导电流模四象限乘法器核心单元,并从集成工艺、技术和电路设计几个主要方面对带宽DC—1000MHz四象限乘法器作了详细的分析和设计。 展开更多
关键词 乘法器 电流 四象限 晶体管 增益单元 电流放大器 电流变换器 电压摆幅 带宽 电工教学
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