@Article{, title={Improved throughput of Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) processor implementation over Koblitz curve k-163 on Field Programmable Gate Array (FPGA) تحسين معدل الإنتاجية لتنفيذ معالج التوقيع الالكتروني على المنحني الاهليجي من نوع كوبلتز باستخدام البوابات المنطقية القابلة للبرمجة}, author={Firas.Gh.Tawfeeq فراس غانم توفيق and Alaa M. Abdul-Hadi علاء محمد عبد الهادي}, journal={Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم}, volume={17}, number={3 ملحق}, pages={1029-1040}, year={2020}, abstract={The widespread use of the Internet of things (IoT) in different aspects of an individual’s life like banking, wireless intelligent devices and smartphones has led to new security and performance challenges under restricted resources. The Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) is the most suitable choice for the environments due to the smaller size of the encryption key and changeable security related parameters. However, major performance metrics such as area, power, latency and throughput are still customisable and based on the design requirements of the device.The present paper puts forward an enhancement for the throughput performance metric by proposing a more efficient design for the hardware implementation of ECDSA. The design raised the throughput to 0.08207 Mbit/s, leading to an increase of 6.95% from the existing design. It also includes the design and implementation of the Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) module. The present work is based on a 163-bit key-size over Koblitz curve k-163 and secure hash function SHA-1. A serial module for the underlying modular layer, high-speed architecture of Koblitz point addition and Koblitz point multiplication have been considered in this work, in addition to utilising the carry-save-multiplier, modular adder-subtractor and Extended Euclidean module for ECDSA protocols. All modules are designed using VHDL and implemented on the platform Virtex5 xc5vlx155t-3ff1738. Signature generation requires 0.55360ms, while its validation consumes 1.10947288ms. Thus, the total time required to complete both processes is equal to 1.66ms and the maximum frequency is approximately 83.477MHZ, consuming a power of 99mW with the efficiency approaching 3.39 * 10-6.

يقـدم البحث دراسة عن تصميم وتنفيذ دائرة الكترونية لتوليد التوقيع الالكتروني والتاكد من صحته ,بالاعتماد على مواصفات المنحني الاهليجي الموصى بها من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا(NIST) .حيث أرتكز العمل على إختيار منحني كوبلتز وتطبيقه على الحقول المنتهية أو ما تسمى بحقول غالو(2163)GF، ونظراً لأهمية تحسين الأداء في المعالجات الحديثة المبنية في بيئة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA)، فقد أظهرت نتائج المحاكاة والتنفيذ للتصميم المقترح على الجهاز نوع Virtex5-xc5vlx155t-3ff1738 زيادة في معدل البيانات التي يتم معالجتها اثناء عمليتي توليد التوقيع واثبات صحته الى 0.08187 Mbit/s وبنسبة تصل الى 6.95% ,بالمقارنة مع التصميمات السابقة ، كما أستغرقت مدة تنفيذ العمليتين 1.66 ملي ثانية وبتردد أقصاه 83.477 ميكاهرتز. تم الاخذ بنظرالاعتبار تصميم المنفذ التسلسلي غير المتزامن (UART) والمستخدم في عملية نقل البيانات بين الحاسبة وFPGA .} }