用于数据安全通信的并行模乘方法与流程

文档序号:20065419发布日期:2020-03-06 08:25阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述并行模乘方法将两个操作乘数输入a,b都拆分为(w0,w2,……wr)多比特位的表示形式,进行逐字扫描运算;将乘法和约减操作分布在同一内循环之内,模乘运算就被分解为r-bit×r-bit乘法器能够实现的操作。

2.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述并行模乘方法针对256位的大数模乘,其模乘运算被分解为r-bit×r-bit乘法器能够实现的操作,其中r取值为64。

3.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述并行模乘方法包括如下步骤:

步骤1:设置存放模乘结果的数r=0,将操作数a拆分为(a0,a1,a2,a3),操作数b拆分为(b0,b1,b2,b3),模数n也拆分为(n0,n1,n2,n3);

步骤2:拆分出四个无数据依赖的乘法,t0到t3分别存放计算结果:t0=b0a0mod2r,t1=b1a0mod2r,t2=b2a0mod2r,t3=b3a0mod2r

步骤3:对于计数值i从0到3执行以下步骤,pi0到pi3存放计算结果:{pi0=a0bi,pi1=a1bi,pi2=a2bi,pi3=a3bi};

同样本步骤的四个乘法操作无数据依赖,可进行全部并行化运行;

步骤4:对于计数值i从0到3执行以下步骤,si0到si3存放计算结果:{si0=n0ti,si1=n1ti,si2=n2ti,si3=n3ti};

同样本步骤的四个乘法操作无数据依赖,可进行全部并行化运行;

步骤5:计算临时计算结果变量的累加和:r=∑(pij+sij)2(i+j)r

其中,i=0,1,2,3;j=0,1,2,3;

步骤6:如果r>n,则进行计算r=r-n;

步骤7:最后,得到模乘运算的结果:r。

4.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述步骤2中,四个乘法可进行并行化运算,64位乘法运算的并行能够将运算时间减少为之前1/4。

5.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述方法通过将蒙哥马利模乘的操作数进行拆分重排,避免了原模乘运算各步间的数据依赖。

6.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,所述方法中,每步运算均可由4个64-bit乘法器并行执行,运算的结果作为模乘的部分积在步骤5中统一进行压缩。

7.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,该方法同时也兼顾了系统对256-bit大数乘法和大数加法的运算需求,对于非取模运算同样能通过数据拆分并行执行。

8.如权利要求1所述的用于数据安全通信的并行模乘方法,其特征在于,该基于蒙哥马利模乘的并行模乘方法,能够设计出具有较高并行性的密码加解密应用产品加速器,满足加密系统运算单元对计算速度和硬件资源的要求。

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