VC环境下实现超大数运算开题报告

1. 研究目的与意义

科学技术和网络的发展使计算机深入到了各行业的方方面面，计算机在带来方便和提高了工作效率的同时却也带来了各种各样的新问题，其中信息安全问题最为突出，随着计算机信息安全要求的不断提高,计算机保密系统已变得越来越重要。随着香农定理的发表，信息安全技术得到了迅猛的发展。密码学应用不再是局限于军事、国防等有限领域，而是迅速的走进了千家万户。RSA、ElGamal、DSA、ECC等公钥密码算法和数字签名等算法得到了快速发展。其实现都是建立在大数运算的基础上，耗时的大数四则运算、阶乘、乘方等运算更是被上述算法大量使用。而计算机微机的字长限制对信息安全中大整数的操作，带来了巨大的困难。它们的运算速度对这些算法的高效实现起着重要的作用，如何快速实现上述几种运算是公钥密码领域普遍关注的热点问题。

2. 国内外研究现状分析

为了解决大数运算的问题，世界各国的软件开发人员和研究学者都进行了很多的研究和实践。近年来，越来越多的开发人员开始重视软件工程的作用，为了减少重复劳动，提高软件的质量和代码复用，许多优秀的大数运算库随之出现。下面对几种优秀的大数库进行简单的介绍：

gmp：gmp大数库是gnu项目的一部分，诞生于1991年。作为一个任意精度的大整数运算库，它包括了任意精度的带符号整数、有理数、浮点数的各种基本运算操作。它是一个c语言的库，但是官方提供了c 的包装类，主要的应用方向是密码学、网络安全、代数系统、计算科学等。gmp库的运行速度非常快的，它的官方网站上称自己为地球上最快的大数库，但是gmp库所提供的只是数学运算功能，并没有密码学相关的高级功能。

miracl：miracl库是shamus software ltd开发的一个大数库，它的使用许可针对教育科学研究或者非商业目的地应用是免费的。在应用上它是一个c语言的库，同时提供了几个较为简单的c 包装类。在功能上它不但提供了高精度的大整数和分数的各种数学运算操作而且提供了很多密码学算法中的功能模块，如sha、aes、dsa等中的一些底层操作。最为特别的是它还提供了很多椭圆曲线密码体制中的底层功能模块。由于miracl库的内部实现采用了很多的汇编层的代码，故运行速度也非常快。

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点

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