一种数论变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数论变换装置，包括输入控制单元、旋转因子产生单元、主运算单元和输出控制单元；其中，输入控制单元与主运算单元连接，用于实现数据的传输；旋转因子产生单元与主运算单元连接，用于和主运算单元通过握手信号进行同步，生成主运算单元计算中每个stage所需要的旋转因子；主运算单元设置蝶形计算单元，用于通过蝶形计算来实现每个stage的数据流模乘计算；输出控制单元与主运算单元连接，用于将待输出数据结果的数据流位宽、时钟域转换按照后级模块需求进行转换输出。本发明专利技术实现提高了运算并行度，降低了了数论变换装置的平均计算时间，提高了系统处理能力。提高了系统处理能力。提高了系统处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种数论变换装置


[0001]本专利技术涉及信息安全算法的电路实现领域，尤其涉及的是一种数论变换装置。

技术介绍

[0002]量子计算机的发展使得后量子加密算法，即能在传统计算机上实现的能抵御量子计算攻击的加密算法受到大量的关注。基于格的加密算法具有很强的安全性，能够适用于密钥交换、数字签名以及全同态加密等。数论变换(number theoretic transforms，NTT)与傅里叶变换相比，在计算多项式乘法时不涉及精度以及浮点数，能够显著减少电路面积且易于实现。然而，现有的数论变换只能实现单一模、单一数据个数下的运算，使得其应用场景受到限制。
[0003]数论变换由于快速傅里叶变换的提出，大大减少了计算运算次数，节省计算量。在有循环卷积特性的条件下，快速数论变换是具有比快速傅里叶更快的快速变换算法。
[0004]现有技术中，基于可重构技术的同态加密系统，如图1所述，包括：输入单元，输入加密指令；主控单元，接收来自所述输入单元的加密指令，提供配置信息，并控制整个同态加密算法的流程和数据的迁移；执行单元，根据所述主控单元提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数论变换装置，其特征在于，包括输入控制单元、旋转因子产生单元、主运算单元和输出控制单元；其中，输入控制单元与主运算单元连接，用于实现数据的传输；旋转因子产生单元与主运算单元连接，用于和主运算单元通过握手信号进行同步，生成主运算单元计算中每个stage所需要的旋转因子；主运算单元设置蝶形计算单元，用于通过蝶形计算来实现每个stage的数据流模乘计算；输出控制单元与主运算单元连接，用于将待输出数据结果的数据流位宽、时钟域转换按照后级模块需求进行转换输出。2.根据权利要求1所述的数论变换装置，其特征在于：输入控制单元使用异步fifo对输入的数据流进行缓存，实现数据的跨时钟域传输。3.根据权利要求1所述的数论变换装置，其特征在于：旋转因子产生单元通过预先传入的旋转因子种子数据，和主运算单元通过握手信号进行同步，生成主运算单元计算中每个stage所需要的旋转因子。4.根据权利要求3所述的数论变换装置，其特征在于：旋转因子产生单元中，旋转因子的生成方法为：步骤A1：根据N长度蝶形计算使用的旋转因子为k＝0,1,2....,N/2
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1；步骤A2：使用DIT
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NTT算法，最后一个stage使用的旋转因子为k＝0,1,2....,N/2
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1；往前一个stage使用的旋转因子为因此，得到前一个stage的旋转因子是后一个stage旋转因子的偶数编号序列；并且，前一个stage的旋转因子通过中间插值，可得到后一个stage的旋转因子；步骤A3：根据步骤A2的规则，通过预先传入的旋转因子种子数据，生成主运算单元计算中每个stage所需要的旋转因子。5.根据权利要求4所述的数论变换装置，其特征在于：旋转因子产生单元中，还设置有用于预先存储下一个stage的旋转因子的先入先出队列fifo。6.根据权利要求1所述的数论变换装置，其特征在于：主运算单元设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克翔，谢翔，李升林，孙立林，
申请(专利权)人：上海阵方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：