超椭圆曲线密码体制中除子标量乘的并行算法研究的开题报告.docx

超椭圆曲线密码体制中除子标量乘的并行算法研究的开题报告
开题报告
一、选题背景
随着互联网的飞速发展与信息化时代的到来，信息安全问题越来越受到重视。密码学是保护信息安全的重要领域之一，自古以来一直是社会发展的重要保障之一。
目前，椭圆曲线密码学（EllipticCurveCryptography，ECC）被广泛应用于各种加密场景中，其安全性与运算效率优于传统的RSA算法。然而，在一些应用场景中，ECC的性能仍然需要优化。
超椭圆曲线密码体制是一种ECC的改进，它在保证加密强度的同时，大大降低了计算复杂度，提高了加密效率。在超椭圆曲线密码体制中，除子标量乘是一种常见的运算，因此如何优化除子标量乘的计算成为了超椭圆曲线密码学研究的重要方向之一。
二、选题意义
超椭圆曲线密码学在保证加密强度的同时，也是解决目前存在的一些问题的重要手段。在一些应用场景中，传统ECC算法的安全性与效率无法满足需求，而超椭圆曲线密码体制则是一种解决方案。本课题的研究，对于优化超椭圆曲线密码体制的运算效率具有重要意义。同时，其对提升整个密码学领域的科研水平和信息安全保护水平也具有非常重要的意义。
三、研究内容
本课题主要研究除子标量乘的并行算法，并探究其实现方式、优化策略和性能测试方法。核心研究内容包括：
1.理论分析：对除子标量乘的并行算法进行理论分析，探究其计算复杂度和实现难度。
2.并行算法设计：基于理论分析和实测结果，设计高效的除子标量乘并行算法，并优化算法结构和计算流程。
3.性能测试实验：采用实验测试方法，对优化后的算法性能进行评估和验证，并与传统算法进行比对。
四、研究方法
本课题的研究方法主要包括理论研究和实验验证两部分，具体分为以下几个步骤：
1.理论分析：分析除子标量乘的并行算法的计算复杂度和实现难度，以此为基础，设计并实现高效的算法。
2.算法设计：基于理论分析，设计合适的算法结构和计算流程，采用合适的优化算法进行算法改进。
3.实验验证：采用评估测试方法，对算法进行性能测试和分析，验证算法在实际场景下的可行性和优越性。
五、目标成果
本课题旨在研究除子标量乘的并行算法，并探究其实现方式、优化策略和性能测试方法。最终目标是提出高效的除子标量乘算法，并在实验中对算法性能进行评估与验证。具体成果如下：
1.研究除子标量乘的并行算法，包括理论分析和实现方法。
2.提出高效的除子标量乘算法，并对算法进行优化。
3.进行大量性能测试实验，验证算法在实际场景下的有效性和优越性。
4.撰写并完成毕业论文，为密码学继续研究打下坚实基础。
六、研究计划
本课题的整体计划如下：
1.第1-2周：调研文献和试验环境的建立。
2.第3-4周：研究除子标量乘的并行算法，并设计优化策略。
3.第5-6周：实现除子标量乘算法，验证算法的可行性。
4.第7-8周：对优化后的算法进行测试和性能分析，并撰写第一篇论文。
5.第9-10周：论文修改和完善，进行第二轮测试和性能分析。
6.第11-12周：统计实验数据，在已有的基础上优化算法，撰写最终论文和报告。
七、预期成果
本课题的预期成果包括：
1.除子标量乘的并行算法研究，包含实现方式、优化策略和性能测试方法。
2.超椭圆曲线密码学的性能优化研究成果，提高其在实际应用场景中的安全性和效率。
3.毕业论文和报告，为密码学的研究和应用提供重要参考。
八、参考文献
[1]A.O.Moro,R.H.Morelos-Zaragoza,A.G.M.Pita,andL.Batina,“EfficientHardwareAccelerationforFullyHomomorphicEncryptiononMobileDevices,”IEEETransactionsonInformationForensicsandSecurity,vol.13,no.12,pp.2909–2919,2018.
[2]K.T.Duong,T.Bao,andK.Kim,“EfficientECDHKeyAgreementandECDSASignatureVerificationImplementationwithoptimalnormalbasisforTFC(.)overGF(2^m),”JournalofSystemsArchitecture,vol.95,pp.9–20,2019.
[3]B.Bernstein,T.Lange,C.Peters,andP.Schwabe,“ECMusingEdwardsaddition:Lowerboundsandoptimalcurves,”JournalofCryptographicEngineering,vol.7,no.1,pp.29–62,2017.
[4]H.Chen,J.Luo,W.Ma,Z.Yua