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摘要
为保证智能电网中的数据安全，防止电力通信过程中的数据被篡改，安全芯片的应用必不可少，而RSA算法是安全芯片中应用最广泛的公钥算法之一。RSA算法复杂度高，硬件实现功耗较大，在设计的过程中常常无法完全兼顾性能、功耗、安全性等各个方面。文章设计了一种高性能、能抵抗常见侧信道攻击及EMA电磁攻击的高安全RSA协处理器。提出的随机存储模幂算法真伪运算结果的防护策略，增强了协处理器抵抗侧信道攻击、差分功耗攻击以及EMA电磁攻击的能力。通过两个层级的算法优化来提升协处理器性能，并通过结合CIOS平方算法和Karatsuba算法的改进的Montgomery模乘算法，使得1 024位带防护的RSA算法在UMC 55 nm工艺下的面积为4.8万门@30 MHz,功耗为4.62 mW@30 MHz, FPGA开发板上进行API测试的性能为709.3 kbit/s。
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单位北京智芯微电子科技有限公司
