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公开(公告)号：CN115765990B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202211363059.8
申请日：2022-11-02
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L9/08
Abstract: 本发明公开了一种后量子密码算法的NTRU安全协处理器。所述安全协处理器包括控制模块、译码模块、多项式状态控制模块和存储模块，可支持不同参数的NTRU算法计算，并且具有低资源开销，高性能的特点。本发明从指令架构、模域运算、流水线控制等模块进行了设计与优化，不仅支持运行模式的切换，同时也支持自定义指令的编写与控制，通过对模域转换的流水操作的优化，有效降低了多项式处理的整体运行时间，实现了NTRU灵活可配置、高性能的目标。
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公开(公告)号：CN115765990A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211363059.8
申请日：2022-11-02
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L9/08
Abstract: 本发明公开了一种后量子密码算法的NTRU安全协处理器。所述安全协处理器包括控制模块、译码模块、多项式状态控制模块和存储模块，可支持不同参数的NTRU算法计算，并且具有低资源开销，高性能的特点。本发明从指令架构、模域运算、流水线控制等模块进行了设计与优化，不仅支持运行模式的切换，同时也支持自定义指令的编写与控制，通过对模域转换的流水操作的优化，有效降低了多项式处理的整体运行时间，实现了NTRU灵活可配置、高性能的目标。
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公开(公告)号：CN114371829B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202210009389.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种多项式乘法器中的数据处理方法、多项式乘法器及处理器。其中该多项式乘法器用于执行后量子密码Saber算法中的多项式乘法操作。该数据处理方法包括：提供用于存储从存储器中读取的多项式系数的寄存器，其中所述存储器的位宽为64位，所述多项式系数的位宽为13位，所述寄存器为676位；在每一周期，依次从所述存储器中读取64位的数据至所述寄存器中存储，所述寄存器按照先入先出的方式存储数据；根据当前的周期数，从所述寄存器中与该周期数对应的位置选择对应的多项式系数；以及根据选择的多项式系数，进行多项式乘法计算，以实现多项式系数的同步读取和计算。本实施例能够降低资源开销以及提高多项式乘法器的效率。
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公开(公告)号：CN114371828B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202210008507.6
申请日：2022-01-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种多项式乘法器及具有该乘法器的处理器。该多项式乘法器基于Karatsuba算法而设计并用于执行后量子密码中的多项式乘法操作。其包括：第一存储模块，用于存储系数b0至b255以及a0至a255；第一计算模块，用于计算‑B1、B0+B1、B0‑B1和A0+A1，B0包括b0至b127，B1包括b128至b255，A0包括a0至a127，A1包括a128至a255；含384个并行的乘法单元的多项式乘法模块，其中乘法单元每3个为一组，每组中的三个乘法单元分别用于计算：P1＝‑B1*(A0+A1)、P2＝(B0+B1)*A0和P3＝(B0‑B1)*A1；第二计算模块，用于根据计算C0＝P2+P1，C1＝P3‑P1；以及第二存储模块，用于存储C0和C1，其中C0和C1为对第一和第二多项式系数执行多项式乘法操作所产生的结果数据。本实施例能够高效地实现后量子密码Saber算法中的多项式乘法运算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116318670A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310223149.5
申请日：2023-03-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于后量子密码算法Kyber的指令集架构依次包括指令：存储器选择指令(RAM_CTR)，第一源数据块选择指令(Rs1_Addr)，第二源数据块选择指令(Rs2_Addr)，目的数据块选择指令(Dst_Addr)，运算函数选择指令(Sel)，空白指令(ReServered)，多项式运算指令(PolyFunc)和哈希散列求值指令(HashFunc)。所述指令集架构通过自定义指令集设计，可以兼顾硬件设计的高效性与可编程设计的灵活性；能够高效便捷地完成后量子密码算法Kyber三种安全等级完整的PKE及KEM流程，以及通过自定义编程该流程中的任意单独操作，能适用于未来量子计算机时代各行业多样化的信息安全场合。
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公开(公告)号：CN115603909A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211269962.8
申请日：2022-10-18
Applicant: 华中科技大学(CN)
IPC: H04L9/08
Abstract: 本发明公开了一种用于后量子密码算法Kyber的密文高效压缩及解压运算的电路。该电路采用预放缩等比例移位乘法运算以代替Kyber的压缩运算中除以模q＝3329的操作，解决了硬件实现需要除法器而造成的资源过大的问题，实现了以乘法器DSP为核心的复用优化架构，满足低资源开销，高效率的要求。
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公开(公告)号：CN114154640B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202111410431.1
申请日：2021-11-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明实施例涉及信息安全技术领域，并公开了一种用于实现后量子密码Saber算法的处理器，该处理器由硬件实现，并且包括：存储模块，用于存储数据和指令，其中处理器使用自定义的精简指令集，且存储模块中存储的指令为指令集中的指令；功能模块，用于执行后量子密码Saber算法涉及的操作，且功能模块包括以下子模块：第三代安全散列算法SHA3子模块、二进制采样子模块、多项式乘法器、加解密子模块、验证子模块和数据位宽转换子模块；以及控制模块，用于根据存储模块中存储的指令，控制功能模块中的各子模块执行对应的操作，以实现后量子密码Saber算法中的密钥生成、密钥封装和密钥解封中的至少一个。本发明实施例，能够在实现高效性的同时，节约资源开销。
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公开(公告)号：CN114371829A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210009389.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种多项式乘法器中的数据处理方法、多项式乘法器及处理器。其中该多项式乘法器用于执行后量子密码Saber算法中的多项式乘法操作。该数据处理方法包括：提供用于存储从存储器中读取的多项式系数的寄存器，其中所述存储器的位宽为64位，所述多项式系数的位宽为13位，所述寄存器为676位；在每一周期，依次从所述存储器中读取64位的数据至所述寄存器中存储，所述寄存器按照先入先出的方式存储数据；根据当前的周期数，从所述寄存器中与该周期数对应的位置选择对应的多项式系数；以及根据选择的多项式系数，进行多项式乘法计算，以实现多项式系数的同步读取和计算。本实施例能够降低资源开销以及提高多项式乘法器的效率。
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公开(公告)号：CN114371828A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210008507.6
申请日：2022-01-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种多项式乘法器及具有该乘法器的处理器。该多项式乘法器基于Karatsuba算法而设计并用于执行后量子密码中的多项式乘法操作。其包括：第一存储模块，用于存储系数b0至b255以及a0至a255；第一计算模块，用于计算‑B1、B0+B1、B0‑B1和A0+A1，B0包括b0至b127，B1包括b128至b255，A0包括a0至a127，A1包括a128至a255；含384个并行的乘法单元的多项式乘法模块，其中乘法单元每3个为一组，每组中的三个乘法单元分别用于计算：P1＝‑B1*(A0+A1)、P2＝(B0+B1)*A0和P3＝(B0‑B1)*A1；第二计算模块，用于根据计算C0＝P2+P1，C1＝P3‑P1；以及第二存储模块，用于存储C0和C1，其中C0和C1为对第一和第二多项式系数执行多项式乘法操作所产生的结果数据。本实施例能够高效地实现后量子密码Saber算法中的多项式乘法运算。
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