ユビキタス環境での公開鍵電子認証実現のための拡大体演算の世界最高速マイコン実装

实施世界上最快的微控制器，用于扩展领域计算，以在无处不在的环境中实现公钥电子认证

基本信息

批准号：
16760303
负责人：
野上保之
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成17年度では、ユビキタス環境での使用を想定して、無線LANを搭載し、16ビットマイコンを計算用に搭載した公開鍵暗号系用の暗号化/復号ボードを試作し、それを用いて実際に楕円曲線暗号による電子認証通信、XTRを用いた暗号による電子認証通信などを行った。XTRを用いた暗号については、搭載ボードのプログラム容量の関係もあり、今回は行わなかった。具体的な実施内容は、以下の通りである。まずマイコン用のCプログラムによるライブラリを作成し、それを利用してのElgamal暗号認証および楕円曲線暗号認証を実装して、その処理速度を比較した。この段階で、我々のアルゴリズムがコンパクトであり、プログラムサイズが小さくて済むため、そのマイコン実装についても問題なく搭載できることが分かった。一方、処理速度については、同等の安全性をもつものとして、Elgamal暗号約1000ビットと、楕円曲線暗号約160ビットについて、その1回の暗号化、復号処理にかかる処理時間について計測し、比較を行った。その結果、前者が1回の暗号化処理に9.58秒、後者が5.38秒であった。今回の実装は、C言語による暗号ライブラリとして実装を試みたため、その処理速度は決して高速なものではないが、我々の過去の研究成果によれば、アセンブリ言語レベルでプログラムを詰めて行くことにより、この約10倍の高速化を容易に見込むことができ、これが今後の課題となる。

2005年度，我们试制了用于公钥密码系统的加密/解密板，该板配备了无线LAN和用于计算的16位微控制器，假设在普遍的环境中使用，并使用它进行了实际实验，我们使用它进行了电子认证通信。椭圆曲线密码术和使用 XTR 的加密。关于使用XTR加密，由于安装板的程序容量，我们这次没有使用它。具体实施细则如下。首先，我们创建了一个用于微控制器的C程序库，使用它实现了Elgamal密码认证和椭圆曲线密码认证，并比较了它们的处理速度。在这个阶段，我们意识到我们的算法很紧凑，并且只需要很小的程序大小，因此可以毫无问题地在微控制器上实现。另一方面，关于处理速度，我们测量并比较了安全性约为 1000 位的 Elgamal 加密和安全性约为 160 位的 Elgamal 加密的一个加密和解密过程所需的处理时间。结果，前者一次加密过程耗时9.58秒，后者耗时5.38秒。在这个实现中，我们尝试用C语言将其实现为一个密码库，因此处理速度绝非很快，但是根据我们过去的研究成果，通过在汇编语言级别编写程序，我们可以很容易地期望速度提升约10倍，这将是未来的挑战。