建立在HTTP、TCP/IP、MIME、FTP等开放式协议基础上的Internet,由于它们的协议结构简单,得到了大力推广,尤其是渗透到了国民生产及国家安全的关键领域。但是它们对网络系统安全与防范并不十分完善,在网络通信的同时,出现了大量的网络攻击,对信息系统造成了巨大破坏,使网络安全技术成为了各国政府和研究机构的重要研究课题。公钥加密体系的提出就是希望解决现在Internet的各种安全问题。 RSA算法被公认为是目前理论和实际应用中最为成熟和完善的一种公钥密码体制,可以用来进行数字签名和身份验证。采用与现代微电子技术相结合的芯片设计技术来实现低复杂度、高速度的RSA密码算法对于实现网络通信加密具有重要的意义。本课题基于江苏省重点立项项目“千兆加密网卡”,完成了对1024位RSA密码算法的研究与实现。 本文介绍了密码学的基本概念,包括数论的基础知识和模运算的概念。分析了RSA密码体制原理,剖析了RSA加解密过程中要用到的算法,重点介绍了改进的基为2的Montgomery模乘算法。对整个RSA系统的结构进行了设计和划分,并按照划分的子模块,设计了预处理模块、模幂计算模块和系统控制模块等子模块的硬件实现。 本设计采用“Top-Down”的设计方法和“Bottom-Up”的测试方法,完成了前端的设计流程。采用VerilogHDL语言进行了RTL级的描述,并利用EDAI具进行了仿真和综合,得到了符合要求的电路和门级网表。