RSA算法的TMS320C54x DSP实现

320C54x系列芯片，内部有专用的17位×17位乘法器，使得乘法指令的执行与加减法指令的执行所用的时间完全相同，所以在此设计中采用乘法完成模运算。

在进行模运算时，一般先将指数e(长度为kbit)改写成二进制数组的形式e，即

(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)

其中：ei∈{0,1},i=0,1,Λ,k-1。

>这样，在计算me(mod n)时，先做一次平方运算，然后根据ei的值，再做一次乘法运算，以此来简化模运算的复杂性。

由于实际中的e值非常大，为了提高运算速度，可以将e进行分组后运算。设对e以四位一组（十六进制）的形式计算me(mod n)，那么：

其中：ei∈{0,1,2,…,15}，t=k/4；

②求出m2,m3,…，m15(mod n)；

③设置变量c:=1；

④对于i=t-1,t-2,…，1，0重复计算：

c:=c2(mod n)(平方)；

c:=c2(mod n)(四次方)；

c:=c2(mod n)(八次方)；

c:=c2(mod n)(十六次方)；

e.若ei≠0,则c:=c×mei(mod n)。

⑤所得c即为所求。

由上面的模运算方法分析可知，该算法的运算所需的平方和乘法次数是最少的，因此选择这种算法来实现模运算可提高运算速度。有了基本运算思路和步骤以后，就可以利用TMS320C54x DSP芯片来开发RSA算法了。

2 软硬件的实现

在嵌入式应用场合，对于大规模的乘法运算，采用单片机来实现显然力不从心；而TMS320C54x DSP芯片的特点恰好满足RSA算法的要求，是实现此算法的首选芯片。本课题中所选用的是德州仪器公司生产的TMS320C5402芯片。

    （1）TMS320C5402芯片概述

TMS320C54x芯片是为实现低功耗、高性能而专门设计的定点DSP芯片，主要应用在无线通信系统和远程通信嵌入式系统中。本文所用的TMS320C5402芯片是此系列的一个典型产品，除了继承老产品的优点外，还增加了更多的硬件资源，该芯片的主要特点有：

①速度快，指令周期为10ns，运算能力为100MIPS；

②强大的寻址能力，1M×16位最大可寻址外部存储空间，内置16K×16位RAM，4K×16位ROM；

③40位的算术逻辑运算单元（ALU），包括2个独立的40位累加器和1个40位的桶形移位寄存器；

④1个17位×17位的硬件乘法器和1个40位的专用加法器，乘法器/加法器单元可以在一个流水线状态周期内完成一次乘法累加（MA）运算；

⑤

《RSA算法的TMS320C54x DSP实现(第2页)》