[发明专利]模乘运算的实现方法和装置

权利要求书

1.一种模乘运算的实现方法，其特征在于，包括：

A、接收输入的乘数x、y，模数n；其中，x和y的位数均为k，n的位数为j，j≤k，x、y和n均为正整数；

令n’＝n＜＜t，y’＝y＜＜t，t为正整数，＜＜表示左移；

B、计算s＝(x×y’)mod n’，mod表示求模运算，包括：

B1、令s＝0，i＝k+t-1；

B2、计算s＜＜1+x×y’[i]，得到计算结果s’，y’[i]表示y’的第i位的取值；

B3、计算s’mod n’，得到计算结果s”；

B4、令s＝s”，如果i等于0，则执行步骤C；否则，令i＝i-1，并返回执行步骤B2；

C、令s”’＝s＞＞t，将s”’作为模乘运算的结果输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B3包括：

B31、令a为s’的高h位，b为n’的高h位，h为正整数；

B32、将a和b进行比较，如果a＞b，则计算s”＝s’-n’，并令s’＝s”，然后返回执行步骤B31，否则，输出s”。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B3采用二级流水线结构实现；其中，第一级流水线进行a和b的比较以及s”的高h位的计算，第二级流水线进行s”的除高h位以外的其它位的计算。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一级流水线采用非冗余结构的普通加法实现，所述第二级流水线采用冗余结构的加法实现。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，

如果j＝k，则t的取值需要满足以下条件：大于log₂k、大于h，且小于k；

如果j＜k，则t的取值需要满足以下条件：大于log₂k+(k-j)、大于h+(k-j)，且小于k。

6.一种模乘运算的实现方法，其特征在于，包括：

A、接收输入的乘数x、y，模数n；其中，x、y和n的位数均为k，且x、y和n均为正整数；

令n’＝n＜＜t，y’＝y＜＜t，t为正整数，＜＜表示左移，并且，k和t均需要能够被正整数k₁整除；

B、计算s＝(x×y’)mod n’，mod表示求模运算，包括：

B1、令s＝0，i＝k/k₁+t/k₁-1；

B2、计算s＜＜k₁+x×y’[(i+1)×k₁-1∶i ×k₁]，得到计算结果s’，y’[(i+1)×k₁-1∶i×k₁]表示y’的第(i+1)×k₁-1位到第i×k₁位中的每位的取值；

B3、计算s’mod n’，得到计算结果s”；

B4、令s＝s”，如果i等于0，则执行步骤C；否则，令i＝i-1，并返回执行步骤B2；

C、令s”’＝s＞＞t，将s”’作为模乘运算的结果输出。

7.一种模乘运算的实现装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于接收输入的乘数x、y，模数n，其中，x和y的位数均为k，n的位数为j，j≤k，x、y和n均为正整数；令n’＝n＜＜t，y’＝y＜＜t，t为正整数，＜＜表示左移；令s＝0，i＝k+t-1；

第二处理单元，用于计算s＜＜1+x×y’[i]，得到计算结果s’，y’[i]表示y’的第i位的取值；计算s’mod n’，得到计算结果s”，mod表示求模运算；令s＝s”，如果i等于0，则令s”’＝s＞＞t，将s”’作为模乘运算的结果输出，否则，令i＝i-1，并重复执行自身功能。

8.一种模乘运算的实现装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于接收输入的乘数x、y，模数n，其中，x、y和n的位数均为k，且x、y和n均为正整数；令n’＝n＜＜t，y’＝y＜＜t，t为正整数，＜＜表示左移，并且，k和t均需要能够被正整数k₁整除；令s＝0，i＝k/k₁+t/k₁-1；

第二处理单元，用于计算s＜＜k₁+x×y’[(i+1)×k₁-1∶i×k₁]，得到计算结果s’，y’[(i+1)×k₁-1∶i×k₁]表示y’的第(i+1)×k₁-1位到第i×k₁位中的每位的取值；计算s’mod n’，得到计算结果s”，mod表示求模运算；令s＝s”，如果i等于0，则令s”’＝s＞＞t，将s”’作为模乘运算的结果输出；否则，令i＝i-1，并重复执行自身功能。