[发明专利]一种基于FPGA实现生成不可约多项式和哈希算法的系统

说明书

本发明公开了一种基于FPGA实现生成不可约多项式和哈希算法的系统，涉及信息安全领域，该系统包括不可约多项式单元及哈希算法单元，该系统检测到开始传输的标志数据位后，提取不可约多项式参数输入至不可约多项式单元，不可约多项式单元对不可约多项式参数进行判断，符合条件的不可约多项式参数会输入至哈希算法单元，不可约多项式参数、密钥及待加密数据经哈希算法单元运算最终输出结果哈希值。该系统不但能够快速生成不可约多项式，且能够基于不可约多项式，快速、安全、高效的实现哈希算法加密。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，具体涉及一种基于FPGA实现生成不可约多项式和哈希算法的系统。

背景技术

随着网络和计算机的普及，信息交流呈现爆炸式的增长，在这个过程中，催生出了大量的信息安全问题，例如：信息丢失、信息泄露、信息篡改等。这些问题不仅影响到个人隐私及企业财产，甚至威胁到国家经济、军事等命脉的安全。因而，作为保障信息安全的主要手段，信息加密及认证技术，是保护个人、企业乃至国家信息安全的重要屏障，可靠且高效的信息加密系统，是企业及国家孜孜不倦追求的目标，因而有着广阔的市场前景和巨大的经济、科研价值。

这其中，作为信息加密技术核心之一的不可约多项式，具有应用领域广泛、应用价值高等特点。在编码上，不可约多项式是BCH码、戈帕码、里德-索洛蒙码等纠错码的生成多项式，是纠错编码的基础；在密码学和加密算法里，不可约多项式是哈希算法(安全散列算法)构建的基础，且构建的哈希算法密码系统能够抵抗量子攻击，由此诞生的McEliece密码公钥密码系统甚至入选了美国国家安全局后量子密码技术标准的第三轮候选方案；在通信和计算上，不可约多项式可作为线性移位寄存器(LFSR)的特征函数快速生成伪随机序列。

安全散列算法，又称哈希算法，这类重要的信息加密算法，能够有效阻挡非法与垃圾信息，提升整个系统的安全性。

尽管不可约多项式和哈希算法有着如此重要的价值，但能够实现快速生成不可约多项式和哈希算法的系统在市场上尚属空白，更不要说在不可约多项式基础上构建而来的哈希算法。此外，目前市场上应用的哈希算法芯片大多基于单一的算法逻辑或者由固定不可约多项式发展而来，存在被破译的风险，并不能匹配人们对信息安全越来越高的需求。

因此，现在需要一种新的方案。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种基于FPGA实现生成不可约多项式和哈希算法的系统，解决了市场上快速生成不可约多项式和哈希算法的空白，解决了在不可约多项式基础上构建哈希算法的难题，解决了目前市场上哈希算法芯片大多基于单一算法逻辑或由固定不可约多项式发展而来所带来的破译风险、不能匹配人们对信息安全的需求。该系统不但能够快速生成不可约多项式，还能够基于不可约多项式，快速、安全、高效的实现哈希算法加密。

技术方案：一种基于FPGA实现生成不可约多项式和哈希算法的系统，该系统包括不可约多项式单元及哈希算法单元，该系统检测到开始传输的标志数据位后，提取不可约多项式参数输入至不可约多项式单元，不可约多项式单元对不可约多项式参数进行判断，符合条件的不可约多项式参数会输入至哈希算法单元，不可约多项式参数、密钥及待加密数据经哈希算法单元运算最终输出结果哈希值。

进一步的，所述不可约多项式单元包括平方运算模块、求模运算模块、计数判断模块、循环求模运算模块及结果判断模块，平方运算模块对输入数据进行平方运算；求模运算模块对输入的平方运算模块数据及输入的不可约多项式参数进行求模运算；计数判断模块用于记录经过平方运算模块、求模运算模块的次数及根据判断结果记录特定次数的数据结果；循环求模运算模块对输入的计数判断模块数据及输入的不可约多项式参数进行循环求模运算；结果判断模块判断不可约多项式参数是否符合要求，不符合要求则对不可约多项式参数进行加数字2操作，并重新经不可约多项式单元运算判断，直到确认符合要求的不可约多项式参数。