橢圓曲線密碼快速算法的研究與應(yīng)用實現(xiàn)的開題報告

橢圓曲線密碼快速算法的研究與應(yīng)用實現(xiàn)的開題報告一、選題背景與意義隨著科技的飛速發(fā)展，數(shù)字通信技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時代迅速成熟并得到廣泛應(yīng)用，但同時也引發(fā)了數(shù)據(jù)安全問題，數(shù)據(jù)通信的安全性成為了人們關(guān)注的焦點。為了保障數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性，密碼學(xué)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。橢圓曲線密碼學(xué)作為公鑰密碼學(xué)的重要分支，具有加密效率高、安全性高、密鑰長度少等優(yōu)點，已經(jīng)成為公認的下一代密碼學(xué)算法。目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了大量的研究，提出了許多反證法、離散對數(shù)問題等攻擊算法，對橢圓曲線密碼學(xué)提出了許多安全性挑戰(zhàn)。因此，在保證安全的前提下設(shè)計高效的算法，對于實現(xiàn)橢圓曲線密碼學(xué)的廣泛應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義，也是當(dāng)前密碼學(xué)領(lǐng)域的熱門研究方向。二、選題目的本研究旨在借助圖形處理器（GPU）來加速橢圓曲線密碼學(xué)算法的運算速度，使其能夠更快地應(yīng)用于實際生產(chǎn)和生活中，為提高數(shù)據(jù)安全性做出貢獻。三、研究內(nèi)容和方法本研究主要包括以下內(nèi)容：1.橢圓曲線密碼學(xué)的基本原理和常用算法的分析和研究，包括橢圓曲線加法、橢圓曲線點倍乘算法、橢圓曲線點乘算法等；2.分析GPU的特點和優(yōu)勢，探究GPU在橢圓曲線密碼學(xué)算法加速中的應(yīng)用；3.實現(xiàn)基于GPU的橢圓曲線點倍乘算法，并對其加速效果進行實驗驗證；4.進行性能測試和比較分析，評估GPU加速橢圓曲線密碼學(xué)算法的優(yōu)劣性。本研究采用實驗方法進行實驗驗證，實現(xiàn)基于GPU的橢圓曲線點倍乘算法，并通過科學(xué)、嚴(yán)格的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析，評價GPU加速橢圓曲線密碼學(xué)算法的性能和優(yōu)劣性。四、研究預(yù)期結(jié)果和意義預(yù)計通過本研究，我們可以實現(xiàn)高效的GPU加速橢圓曲線密碼學(xué)算法，對于提高橢圓曲線密碼學(xué)的安全性和實用性具有重要的實際應(yīng)用價值。同時，本研究可以為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者提供參考，促進橢圓曲線密碼學(xué)算法的發(fā)展。五、研究進度安排本研究計劃分為以下幾個階段：第一階段：研究相關(guān)文獻資料，掌握橢圓曲線密碼學(xué)的基本原理和GPU的基本原理，為后續(xù)實驗做好準(zhǔn)備工作。第二階段：實現(xiàn)基于GPU的橢圓曲線點倍乘算法，并進行初步實驗驗證。第三階段：對GPU加速橢圓曲線算法進行進一步測試和比較分析，評價其性能和優(yōu)劣性。第四階段：撰寫畢業(yè)論文，并準(zhǔn)備答辯。六、參考文獻1.黃崢、劉厚賢.橢圓曲線密碼學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.2.鮑勃·比特克(BruceSchneier)編，馮朝陽譯.應(yīng)用密碼學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.3.王磊.基于CUDA的橢圓曲線點倍乘算法的優(yōu)化與實現(xiàn)[D].大連理工大學(xué)，2021.4.汪永行，王師兄，杜可龍.橢圓曲線密碼學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].電子科技導(dǎo)報，2019，17(7)：101-108.5.M.Brown,D.Hankerson,J.López,andA.Menezes.SoftwareImplementationoftheNISTEllipticCurvesOverPrimeFields[C].10thInternationalWorkshoponCry