一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元及乘法器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元PE，包括计算单元、输入端Bin、输入端Cin、输入端Xin、输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout，所述输入端Bin、输入端Cin及输入端Xin分别输入计算单元，经过计算处理后自所述计算单元的所述输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout输出，所述计算单元中Bin、Xin进行循环左移d位，其循环左移d位为：Bout＝Bin＜＜d，Xout＝Xin＜＜d，计算单元中Bin、Xin的运算值与Cin进行循环右移d位相加，其公式为：Cout＝Cin＞＞d+L(Bin，Xin)，其中，Cin是上一个处理单元PE的结果，对于第一个处理单元PE Cin初始为零，Cout是处理单元PE计算输出乘积的结果，作为下一个处理单元PE的输入，d表示为数位长度，k表示为分的段数，L为运算标识。通过在计算时进行移位处理和J函数的计算，使得处理单元运算速度快，计算复杂度低，使得密码器的性能提高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元PE，包括计算单元、输入端Bin、输入端Cin、输入端Xin、输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout，所述输入端Bin、输入端Cin及输入端Xin分别输入计算单元，经过计算处理后自所述计算单元的所述输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout输出，所述计算单元中Bin、Xin进行循环左移d位，其循环左移d位为：Bout＝Bin＜＜d，Xout＝Xin＜＜d，计算单元中Bin、Xin的运算值与Cin进行循环右移d位相加，其公式为：Cout＝Cin＞＞d+L(Bin，Xin)，其中，Cin是上一个处理单元PE的结果，对于第一个处理单元PE Cin初始为零，Cout是处理单元PE计算输出乘积的结果，作为下一个处理单元PE的输入，d表示为数位长度，k表示为分的段数，L为运算标识。通过在计算时进行移位处理和J函数的计算，使得处理单元运算速度快，计算复杂度低，使得密码器的性能提高。【专利说明】一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元及乘法器
本专利技术属于数字编码领域，尤其涉及一种有限域适用于椭圆密码器的乘法器处理 单元及乘法器。
技术介绍
最近几年，有限域运算的有效、高性能和低复杂度设计及其应用已经得到了很 多关注。例如，密码器的算法和系统需要满足美国国家标准和技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST)和美国电气和电子工程师协会 (Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)提出的安全要求，以降 低潜在的攻击，确保硬件安全。密码器的一个重要方面是在降低成本同时抵御边信道攻击 (side-channel attacks)。在工业界，错误检测研究领域得到很多重视，例如文献， 也可以从基于错误分析和边信道攻击的攻击密码系统中看出。在实际应用中，原有设计往 往需要增加额外开销，因此他们需要有效的设计，能够容忍和承担这种额外开销。近来， 椭圆密码器作为一种有效的技术，满足公钥密码要求，已经在很多高性能和安全限制应用 方面得到实施。例如，该算法能够充分利用移动无线自组网（Mobile Ad hoc NETworks， MANETs)，有效地提供可信度和完整性检查。这种检查不需要考虑物理层面安全是否具有危 险·椭圆曲线密码器是一种基于有限域上椭圆曲线代数结构的方法，该方法的运算操作决 定了基于椭圆曲线密码器的密码系统的有效性。因此，许多研究工作已经关注在运算单元 的有效、低复杂度和好性能设计，这些单元用于椭圆曲线密码器和公钥加密算法（RSA)的 密码系统中。最近高斯正规基乘法器（Gaussian normal basis,GNB)已经广泛应用到计算 椭圆曲线密码器中点乘法（也可称之为标量乘法）。值得注意的是，这种运算不仅需要有效 的性能，而且在时序约束应用中，它的实现必须是高性能。 在大型的二位元场中，域乘法可以通过脉动阵列方法，设计得到高速且规则的超 大规模集成电路实现。脉动阵列不会遇到非规则电路设计。换句话说，对于二位元场中的不 同选择，它们的硬件结构单元式非常相似的。其同时性、输入输出的平衡性以及简单有规则 的设计等特点，使之适用于高性能应用。尽管在需要高速结构应用中，脉动架构得到了广泛 使用，但通常是以其面积复杂度可接受为ill提。例如，文献提出一种优化基脉动乘法 器，该乘法器具有很强规则性，能够用数字串行方式实现。这种脉动乘法器已经在文献 在可配置硬件上得到高性能实现。 A. Yazdani, H. Sepahvand, M. Crow, and M. Ferdowsi, ^Fault Detection and Mitigation in Multilevel Converter STATCOMs,IEEE Trans. Ind. Electron. , vol. 58, no. 4, pp. 1307-1315,2011. M. A. Rodr Aguez-Blaneo，A. Cl audi o-Sanchez，D· The i 11 i o 1， L.Vela-Valdes，P. Sibaja-Teran，L. Hernandez-Gonzalez，and J. Aguayo-Alquicira，"A Failure-Detection Strategy for IGBT Based on Gate-Voltage Behavior Applied to a Motor Drive System,IEEE Trans. Ind. Electron. , vol. 58, no. 5, pp. 1625-1633,2011. Τ· A. Najafabadi，F. R. Salmasi，and P. Jabehdar-Maralani，"Detection and Isolation of Speed-, DC-Link Voltage-, and Current-Sensor Faults Based on an Adaptive Observer in Induction-Motor Drives,-- IEEE Trans. Ind. Electron. ,vol. 58, no. 5, pp. 1662-1672,2011. S. Cruz, M. Ferreira, A. Mendes, and A. J. M. Cardoso, uAnalysis and Diagnosis of Open-Circuit Faults in Matrix Converters，，' IEEE Trans. Ind. Electron. , vol. 58, no. 5, pp. 1648-1661,2011. S. Kwon/^A Low Complexity and a Low Latency Bit Parallel Systolic Multiplier over GF(2m)Using an Optimal Normal Basis of Type II,,?in Proc. IEEE Symp. Computer Arithmetic(Arith-16) ? pp.196-202,2003. J. Fan, D. Bailey, L. Batina, T. Guneysu, C. Paar, and I. Verbauwhede, "Breaking Elliptic Curves Cryptosystems using Reconfigurable Hardware,''in Proc. of 20th Inti Conf. on Field Programmable Logic and Applications (FPL2010) 72010, pp. 133-138.
技术实现思路
本专利技术提供一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元，旨在解决现有处理单元计算 速度慢、运算时间长的问题。 本专利技术是这样实现的，一种用于椭圆密码器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于椭圆密码器的乘法器处理单元PE，其特征在于，该乘法器处理单元PE包括计算单元、输入端Bin、输入端Cin、输入端Xin、输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout，所述输入端Bin、输入端Cin及输入端Xin分别输入计算单元，经过计算处理后自所述计算单元的所述输出端Bout、输出端Cout及输出端Xout输出，所述计算单元中Bin、Xin进行循环左移d位，其循环左移d位为：Bout＝Bin＜＜d，Xout＝Xin＜＜d，计算单元中Bin、Xin的运算值与Cin进行循环右移d位相加，其公式为：Cout＝Cin＞＞d+L(Bin，Xin)，其中，Cin是上一个处理单元PE的结果，对于第一个处理单元PE的Cin初始为零，Cout是处理单元PE计算输出乘积的结果，作为下一个处理单元PE的输入，d表示为数位长度，k表示为分的段数，L为运算标识。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘正祥，杨春生，李秋莹，闫立军，蔡正富，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，艾美特电器深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44