無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上輕量橢圓曲線密碼的快速實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks: WSNs)技術(shù)的興起帶來了若干獨特的安全性挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)需要包括密碼學(xué)原語和協(xié)議等幾個領(lǐng)域的創(chuàng)新來應(yīng)對。盡管近幾年來,許多學(xué)者專家對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的橢圓曲線密碼的有效實現(xiàn)進(jìn)行了大量研究并取得較大進(jìn)展,然而這個課題依舊是一個非?;钴S而有重要現(xiàn)實意義的研究課題。尋求進(jìn)一步優(yōu)化減少橢圓曲線密碼系統(tǒng)運行時間和能量消耗的方法途徑依舊是一個亟待解決的問題。本文給出了一個適應(yīng)具有嚴(yán)

2、格資源限制特性的8比特傳感器節(jié)點(比如MICAz節(jié)點和IRIS節(jié)點)的優(yōu)化的橢圓曲線密碼軟件庫實現(xiàn)。該橢圓曲線密碼軟件庫支持三種類型的橢圓曲線:Weierstrass格式的曲線,Montgomery格式的曲線以及扭曲的Edwards格式的曲線,并且使用優(yōu)化素數(shù)域(Optimal Prime Fields:OPFs)作為其底層的代數(shù)結(jié)構(gòu)。OPF是一個有限域Fp,由格式為p=u·2k+v的素數(shù)定義,其中u和v均為“小”(相對于2k)整數(shù),這

3、樣u和v能夠被8比特微處理器的一個或者兩個寄存器所容納。OPFs有低漢明重量的特征,由于p的零字無需處理,因此會使得模約減的實現(xiàn)更加有效。由于我們將高效的有限域算術(shù)操作和快速的點群算術(shù)操作結(jié)合起來,我們得到運行時間為6.1·106個時鐘周期的運行在8比特ATmega128微控制器上的計算完全160比特標(biāo)量乘法的實現(xiàn),這個結(jié)果比廣泛應(yīng)用的TinyECC2.0函數(shù)庫大約快2.6倍。我們的實現(xiàn)還顯示了完成兩個MICAz(或者IRIS)節(jié)點之間

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