[发明专利]一种基于异步数据通路的密码芯片

说明书

本发明公开了一种基于异步数据通路的密码芯片，包括一级模块RSA_moudle，二级模块LR_moudle和PRO_moudle，三级模块Montgeory_moudle。消去时钟信号，这样将会提高运行速度，最终提高解密难度。本发明采用异步控制代替系统时钟实现RSA密码芯片，防止了差分能量攻击DPA，提高了加密的速度以及解密的难度。

技术领域

本发明涉及一种公钥加密RSA算法的硬件实现，具体地说，涉及一种基于异步数据通路的密码芯片。

背景技术

RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。今天只有短的RSA钥匙才可能被强力方式解破。到2008年为止，世界上还没有任何可靠的攻击RSA算法的方式。只要其钥匙的长度足够长，用RSA加密的信息实际上是不能被解破的。但在分布式计算和量子计算机理论日趋成熟的今天，RSA加密安全性受到了挑战。

现有的RSA算法的硬件实现都是时钟信号控制，由于每次都要受到时钟沿的触发，则存在等待时间，这样将会浪费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于异步数据通路的密码芯片。本发明采用异步控制代替系统时钟实现RSA密码芯片，防止了差分能量攻击（DPA），提高了加密的速度以及解密的难度。Pipeline控制电路严格控制各个模块的运算时序，异步电路由于采用握手协议产生各流水段局部时钟，取代了同步集成电路中的全局时钟，不需要庞大的时钟分布网络，从而自然的解决了同步集成电路中时钟漂移、功耗偏高等问题，并且可以获得平均情况下的性能，具有较好的可重用性和鲁棒性。

其具体技术方案为：

一种基于异步数据通路的密码芯片，包括一级模块RSA_moudle，二级模块LR_moudle和PRO_moudle，三级模块Montgeory_moudle；

所述三级模块Montgeory_moudle采用CIOS硬件，微流水控制部分由For_0_fire模块和模块间的一些缓冲衔接click模块；

For_0_fire模块中还内嵌For_1_fire，Modr，/R_fire和一些缓冲衔接click模块，计数器count1配合判断电路JC控制for循环的计数的次数，配合3个D触发器退出for循环。

For_1_fire微流水控制模块中，计数器count0配合判断电路JC控制for循环的计数的次数，配合3个D触发器退出for循环。

Modr中由click模块和D触发器控制Modr模块的时序。

For_2_fire微流水控制模块中，计数器count0配合判断电路JC控制for循环的计数的次数，配合3个D触发器退出for循环。

/R_fire内部由click模块和D触发器控制Modr模块的时序。

For_3_fire微流水控制模块中，计数器count2配合判断电路JC控制for循环的计数的次数，配合3个D触发器退出for循环。

电路所需的功能模块包括以下硬件：

mux_mul：64bit的3路数据选择器，使用两个作为乘法器的选择输入；

使用两个作为64bit加法器的选择输入；

Mux_C：64bit的6路数据选择器，使用1个作为进bit寄存器的选择输入；

Mux_add128：128bit的5路数据选择器，使用2个作为128bit加法器的选择输入；

Mux_shiftt：64bit的7路数据选择器，使用1个作移bit寄存器T的选择输入；