一種生成大素數(shù)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生成大素數(shù)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]RSA(Rivest-Shamir-Adleman)公鑰密碼體制由于實現(xiàn)了數(shù)字簽名、信息驗證和身份認證，現(xiàn)有很多場合都采用RSA算法進行加密，如S頂卡、智能卡、加密芯片、安全芯片等產(chǎn)品中，RSA應(yīng)用需要一對密鑰，并且密鑰對生成所消耗的時間占據(jù)加解密的絕大部分，因此必須解決RSA密鑰對在使用中的生成問題，而密鑰對的生成的核心則是RSA大素數(shù)的生成。
[0003]目前，RSA大素數(shù)的生成流程就大概有三個步驟，隨機大奇數(shù)的產(chǎn)生，小素數(shù)試除，Miller-Rabin素性測試，如流程圖1所示，其中，用Miller-Rabin素性測試來生成RSA大素數(shù)，在Miller-Rabin素性測試之前，一般先用小素數(shù)3、5和7試除，由于試除的計算量及存儲空間也不能忽略，綜合考慮一般都是用幾個小素數(shù)進行試除以排除奇合數(shù)，進而加快素數(shù)的生成。
[0004]然而，現(xiàn)在的大素數(shù)生成算法里，都是先經(jīng)過小素數(shù)試除，篩除部分明顯的非素數(shù)，然后再進行素性判定，上面步驟中最耗時的部分就是小素數(shù)試除和模冪運算，由于最初產(chǎn)生的大奇數(shù)位數(shù)很大，而且每次判定非素數(shù)之后只加2，因而要進行上面步驟中的試除和素性判定的次數(shù)會非常的多，那么這種串行的方式會很浪費時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種生成大素數(shù)的方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)試除和素性判定的次數(shù)會非常的多，這種串行的方式會很浪費時間的問題。
[0006]—方面，提供一種生成大素數(shù)的方法，所述方法包括:
[0007]隨機生成一個大奇數(shù)；
[0008]以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)；
[0009]第一次的小素數(shù)試除結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行其它大奇數(shù)的試除，同時，調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)。
[0010]進一步地，所述以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)之后還包括:
[0011]如果以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除判斷所述大奇數(shù)為非素數(shù)，則所述大奇數(shù)加2之后繼續(xù)進行第一小素數(shù)的試除。
[0012]進一步地，所述第一小素數(shù)至少包括3、5和7。
[0013]進一步地，所述調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)執(zhí)行的同時還包括:
[0014]以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除，如果以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除判斷所述大奇數(shù)為非素數(shù)，則所述大奇數(shù)加2之后繼續(xù)進行第一小素數(shù)的試除；如果以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除通過，則可判斷所述大奇數(shù)為素數(shù)，等待模冪運算結(jié)束。
[0015]進一步地，所述第二小素數(shù)至少包括11、13和17。
[0016]另一方面，提供一種生成大素數(shù)的裝置，所述裝置包括:
[0017]數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，用于隨機生成一個大奇數(shù)；
[0018]第一試除單元，用于以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)；
[0019]模冪運算單元，用于第一次的小素數(shù)試除結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行其它大奇數(shù)的試除，同時，調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)。
[0020]進一步地，所述裝置還包括:
[0021]數(shù)據(jù)更新單元，用于如果以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除判斷所述大奇數(shù)為非素數(shù)，則所述大奇數(shù)加2之后繼續(xù)進行第一小素數(shù)的試除。
[0022]進一步地，所述第一小素數(shù)至少包括3、5和7。
[0023]進一步地，所述裝置還包括:
[0024]第二試除單元，用于以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除，如果以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除判斷所述大奇數(shù)為非素數(shù)，則所述大奇數(shù)加2之后繼續(xù)進行第一小素數(shù)的試除；如果以第二小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除通過，則可判斷所述大奇數(shù)為素數(shù)，等待模冪運算結(jié)束。
[0025]進一步地，所述第二小素數(shù)至少包括11、13和17。
[0026]在本發(fā)明實施例，隨機生成一個大奇數(shù)；以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)；第一次的小素數(shù)試除結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行其它大奇數(shù)的試除，同時，調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)，本發(fā)明，第一次的小素數(shù)試除是最早并且單獨完成，接下來并行計算第一次模冪和第二次小素數(shù)試除，接下來并行計算第二次模冪和第三次小素數(shù)試除，如此反復(fù)直到最后的素性判定通過，大素數(shù)生成的時間差不多就是模冪硬件計算的時間，不會單獨消耗時間運算小素數(shù)試除，減少總體大素數(shù)生成時間，提高了大素數(shù)生產(chǎn)的效率。
【附圖說明】
[0027]圖1是【背景技術(shù)】中現(xiàn)有生成大素數(shù)的方法的實現(xiàn)流程圖；
[0028]圖2是本發(fā)明實施例一提供的生成大素數(shù)的方法的實現(xiàn)流程圖；
[0029]圖3是本發(fā)明實施例一提供的生成大素數(shù)的方法的具體實現(xiàn)流程圖，其中添加了“流水計算模冪及小素數(shù)試除”的步驟；
[0030]圖4是本發(fā)明實施例一提供的試除和模冪的流水結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是圖3提到的“流水計算模冪及小素數(shù)試除”的具體實現(xiàn)流程圖，包括第二小素數(shù)試除的過程；
[0032]圖6是本發(fā)明實施例二提供的生成大素數(shù)的裝置的具體結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]在本發(fā)明實施例中，隨機生成一個大奇數(shù)；以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)；第一次的小素數(shù)試除結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行其它大奇數(shù)的試除，同時，調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)。
[0035]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細描述:
[0036]實施例一
[0037]圖2示出了本發(fā)明實施例一提供的生成大素數(shù)的方法的實現(xiàn)流程，詳述如下:
[0038]在步驟S201中，隨機生成一個大奇數(shù)。
[0039]在本實施例中，大奇數(shù)的生成和步驟S202都是由CPU通過軟件編程實現(xiàn)。
[0040]在步驟S202中，以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)。
[0041]在本實施例中，所述第一小素數(shù)至少包括3、5和7，其中，圖3所示了以3、5和7為第一小素數(shù)的生成大素數(shù)的方法流程圖。所述初篩數(shù)據(jù)為以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除排除合數(shù)之后的數(shù)據(jù)。以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)進行試除獲得初篩數(shù)據(jù)，如果以第一小素數(shù)對所述大奇數(shù)試除判斷所述大奇數(shù)為非素數(shù)，則所述大奇數(shù)加2之后繼續(xù)進行第一小素數(shù)的試除，否則執(zhí)行步驟S203。
[0042]在步驟S203中，第一次的小素數(shù)試除結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行其它大奇數(shù)的試除，同時，調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元對所述初篩數(shù)據(jù)進行至少一次模冪運算直至獲得大素數(shù)。
[0043]在本實施例中，模冪運算則調(diào)用RSA硬件的模冪運算單元實現(xiàn)，因為每次調(diào)用Miller-Rabin素性測試之前都需要通過第一小素數(shù)試除排除部分顯而易見的合數(shù)，因而他們就有了一前一后的關(guān)系，而為了讓他們能夠并行的執(zhí)行，運用了流水的概念，第一次的小素數(shù)試除是最早并且單獨完成，接下來并行計算第一次模冪和第二次小素數(shù)試除，接下來并行計算第二次模冪和第三次小素數(shù)試除，