一种面向同态加密算法Paillier的数据通路的加速系统

    公开(公告)号:CN117113442B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311087515.5

    申请日:2023-08-28

    Abstract: 本发明一种面向同态加密算法Paillier的数据通路的加速系统,涉及硬件信息安全领域,为解决现有通过软件函数传输数据的速率较低,难以满足大位宽秘钥下进行Paillier加解密性能要求的问题。包括:XDMA IP核:用于接收上位机发送的数据并发送给AXI4从机模块,以及接收AXI4从机模块发送的数据并返回给上位机;AXI4从机模块:将数据写入IFIFO模块;以及用于读取OFIFO模块的数据;控制器模块:用于控制IFIFO模块、OFIFO模块与加解密模块的数据通信,所述加解密模块构建有Paillier同态加密网络模型:基于中国剩余定理的Paillier同态加密算法,对上位机传入的明文数据进行加密和解密,其中Paillier算法采用2K进制模幂算法对加密和解密的过程中的模幂进行计算。本发明系统数据传输准确且读写性能优异。

    一种面向流密码算法的可重构数据通路

    公开(公告)号:CN113259088B

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202110542855.7

    申请日:2021-05-19

    Inventor: 赵石磊 刘玲 黄海

    Abstract: 本发明提供一种面向流密码算法的可重构数据通路,涉及硬件信息安全领域,包括可重构反馈移位寄存器阵列、抽头抽取网络、可重构运算单元阵列、反馈数据选择、密钥流数据选择、数据存储模块、配置信息。可重构反馈移位寄存器阵列实现寄存器间不同方式的级联及不同方向、不同粒度的移位;抽头抽取网络实现不同位置抽头的抽取;可重构运算单元阵列处理数据流;反馈数据选择选出反馈数据;密钥流数据选择选出密钥流数据;数据存储模块存储流密码算法执行过程中的数据,包括初始数据、中间结果数据、密钥流;配置信息配置管理和任务映射调度。本发明在保证一定处理速度的情况下能够满足一个信息安全解决方案对多种流密码算法数据流处理的需求。

    一种应用于标量乘的素数域模乘方法

    公开(公告)号:CN116821932A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310789096.3

    申请日:2023-06-29

    Abstract: 本发明提出一种应用于标量乘的素数域模乘模乘方法,属于硬件信息安全技术领域。包括以下步骤:S1.对输入的操作数进行预计算,将位宽为261位的操作数X,Y转入Toom‑Cook域中,转换成操作数A,B,当位宽不足时,进行高位补零;S2.将A,B转换成冗余有符号数;S3.将操作数A,B分解为9段位宽为29位的子操作数,计算单元积,将单元积与矩阵进行乘法运算,通过先移位后异或得到531位运算结果;S4.将531位运算结果转出Toom‑Cook域,得到素数域的531位乘法运算结果;S5.将531位运算结果输入到模约减模块中,得到模乘运算结果。解决基本的模乘算法会使得关键路径延迟变长、计算效率降低的问题。

    一种用于有限域GF(2m)的可配置模乘方法及系统

    公开(公告)号:CN116781267A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310715309.8

    申请日:2023-06-15

    Abstract: 本发明提出一种用于有限域GF(2m)的可配置模乘方法及系统,属于硬件信息安全技术领域。包括,S1.输入位宽为571位的操作数A,B,将操作数A,B分别分解为3段192位的子操作数,并计算子操作数加法,当位宽不足时,进行高位补零;S2.将子操作数再次进行分解,得到6组32位的子操作数;将每个32位子操作数继续分解得到8个4位的新子操作数;得到48个4位的新子操作数,每8个4位的新子操作数为一组;S3.计算模乘部分积,每组新子操作数对应一个部分积;T15个周期完成所有部分积计算,得到乘法结果;S4.在T16周期将乘法结果进行约减,约减结果即为最终的模乘结果。解决可配置模乘方法效率低问题。

    一种基于Sponge结构的密码算法可重构系统及方法

    公开(公告)号:CN118101200A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410209500.X

    申请日:2024-02-26

    Abstract: 一种基于Sponge结构的密码算法可重构系统及方法,涉及硬件信息安全领域。本发明为了保证多种密码算法在框架上的映射,以解决可编程逻辑器件效率低、专用集成电路灵活性不够等问题。包括处理计算单元、控制配置单元、存储单元、预处理缓冲单元、互联单元。其中可重构计算框架中的处理运算单元包括逻辑运算单元、移位运算单元、S盒单元。并且所述的处理计算单元主要承担可重构计算框架的核心功能,并在控制配置单元调度下完成算法中轮函数的实现;控制配置单元用于对不同的算法进行控制调度;存储单元用来存放整个系统框架所需的数据常数以及在轮运算过程中产生的中间数据;预处理单元主要负责对算法进行填充和分块以及与其他单元之间的数据缓存;互联单元主要负责各级处理计算单元之间数据的传输。在一定处理速度下满足一个信息安全解决方案对于Sponge结构不同算法处理映射的需求。

    面向多椭圆曲线标量乘法器的实现方法、装置及存储介质

    公开(公告)号:CN111966324B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202010836415.8

    申请日:2020-08-19

    Abstract: 本发明提供一种面向多椭圆曲线的标量乘法器实现方法、装置及存储介质,该方法可同时兼容secp256r1和Curve25519两类椭圆曲线,对固定基点G进行了单独考虑,根据曲线和算法来调用不同的点加控制和倍点控制,使用运算单元完成所有的标量乘和模运算单元来完成对应操中间计算结果也存储在寄存器堆占用硬件资源较少,并且根据不同的曲线形式及功能运算需求进行对应算法运算,减少了硬件需求面积并提高了运算速度,解决了现有技术解决现有技术中的标量乘法器的无法兼容多类曲线、运算速度较慢、讲求算法通用性未考虑特殊情况的问题。

    一种面向同态加密算法Paillier的数据通路的加速系统

    公开(公告)号:CN117113442A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311087515.5

    申请日:2023-08-28

    Abstract: 本发明一种面向同态加密算法Paillier的数据通路的加速系统,涉及硬件信息安全领域,为解决现有通过软件函数传输数据的速率较低,难以满足大位宽秘钥下进行Paillier加解密性能要求的问题。包括:XDMA IP核:用于接收上位机发送的数据并发送给AXI4从机模块,以及接收AXI4从机模块发送的数据并返回给上位机;AXI4从机模块:将数据写入IFIFO模块;以及用于读取OFIFO模块的数据;控制器模块:用于控制IFIFO模块、OFIFO模块与加解密模块的数据通信,所述加解密模块构建有Paillier同态加密网络模型:基于中国剩余定理的Paillier同态加密算法,对上位机传入的明文数据进行加密和解密,其中Paillier算法采用2K进制模幂算法对加密和解密的过程中的模幂进行计算。本发明系统数据传输准确且读写性能优异。

    面向多椭圆曲线标量乘法器的实现方法、装置及存储介质

    公开(公告)号:CN111966324A

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN202010836415.8

    申请日:2020-08-19

    Abstract: 本发明提供一种面向多椭圆曲线的标量乘法器实现方法、装置及存储介质,该方法可同时兼容secp256r1和Curve25519两类椭圆曲线,对固定基点G进行了单独考虑,根据曲线和算法来调用不同的点加控制和倍点控制,使用运算单元完成所有的标量乘和模运算单元来完成对应操中间计算结果也存储在寄存器堆占用硬件资源较少,并且根据不同的曲线形式及功能运算需求进行对应算法运算,减少了硬件需求面积并提高了运算速度,解决了现有技术解决现有技术中的标量乘法器的无法兼容多类曲线、运算速度较慢、讲求算法通用性未考虑特殊情况的问题。

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