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椭圆曲线密码算法(Elliptic Curve Cryptography，ECC)作为一种公钥体制加密算法，和RSA等经典算法相比具有加密强度高等诸多技术优点，因此应用越来越广泛。
论文以ECC密码体制的高效硬件实现为目标，研究椭圆曲线算法的改进和实现。
本文对ECC底层的关键模块——二进制域乘法器进行了重点的分析，提出一种适合椭圆曲线密码体制的分治－串并乘法器结构，通过在Altera Cyclone II器件上实验对比，证明了我们的乘法器具有更好的面积速度积。
在ECC椭圆曲线运算层，本设计使用投影坐标下Montgomery点乘算法，对其中点加和倍点运算调度加以改进，并设计了新颖的ALU，有效地减少了点乘运算的执行时间，并且使得本设计能够非常好地抵御时间和功耗分析攻击。
针对RFID标签的安全性问题，本文实现了ECC在射频标签中的应用。根据RFlD项目的特点，选择了合理的认证协议和低功耗设计方法，完成了TSMC0.18um工艺下的标签芯片设计。其中ECC模块规模16.9k门，所占芯片面积不到0.5mm×0.5mm，最高工作频率达100MHz，一次椭圆曲线点乘仅需36174时钟周期，1秒内可完成多达2770次ECC认证计算，典型工作条件下功耗仅6.60μW@1.28MHz。
在整个的设计工作中，主要有3个创新点：
1、提出一种新颖的适合椭圆曲线密码体制的分治－串并乘法器结构，对设计的面积和速度积性能有提升效果。
2、改进ALU的设计，使之能充分利用Montgomery点乘算法的优势和标签芯片的工作特点，有效的提升点乘算法调度效率，减少运算时钟周期数。
3、国内首次硅实现ECC算法在RFID标签中的应用，芯片测试成功。