[发明专利]一种元素的模逆计算方法及装置

权利要求书

1.一种用于密钥产生、密码系统或数字签名的元素模逆计算装置，其特征在于，所述装置被配置为包括初始化单元、奇数模逆计算单元以及模逆处理单元；其中，

所述初始化单元，用于获取密钥、密码或数字签名的临时变量X1、X2和递减变量u、v的初始值，其中，X1、X2的初始值分别为1、0；递减变量u、v的初始值分别为a、P0；

所述奇数模逆计算单元，用于对密钥、密码或数字签名的临时变量X1、X2和递减变量u、v进行迭代计算，其中迭代过程中满足：a*X1＝u(modP0),a*X2＝v(modP0)；其中，a为元素，也即密钥、密码或数字签名的参数；当a关于P的逆元存在时，X为其逆元，即满足a*X＝1(modP)；P为模数，P＝P0*2^K；P0为奇数，K为2的指数；

所述模逆处理单元，用于在迭代计算中每完成一次迭代，判断u、v中是否有一个为1，如u、v中没有一个是1，继续迭代计算；如u、v中有一个是1，结束迭代计算；在迭代计算结束后，如u为1，则将X1赋值给X，如v为1，则将X2赋值给X；当K＝0时，判断X是否大于零，如X大于零，X即为密钥、密码或数字签名的参数a关于P的模逆；如X小于零，X'＝X+P0；其中X'为密钥、密码或数字签名的参数a关于P的模逆。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述奇数模逆计算单元具体用于：

获取u最低字节尾数0的个数ZeroNum，决定本次迭代u右移位数，该u右移位数为ZeroNum，如果ZeroNum大于设定值，令ZeroNum＝设定值，获取系数n，凑齐X1+n*P0的尾数有ZeroNum个0，对大数u，X1进行迭代更新，u＝u>>ZeroNum,X1＝(X1+n*P0)>>ZeroNum；

或获取v最低字节尾数0的个数ZeroNum，决定本次迭代v右移位数，该v右移位数为ZeroNum，如果ZeroNum大于设定值，令ZeroNum＝设定值，获取系数n，凑齐X2+n*P0的尾数有ZeroNum个0，对大数v,X2进行迭代更新，v＝v>>ZeroNum,X2＝(X2+n*P0)>>ZeroNum；

或获取u-v最低字节尾数0的个数ZeroNum，决定本次迭代u右移位数，该u右移位数为ZeroNum，如果ZeroNum大于设定值，令ZeroNum＝设定值，获取系数n，凑齐X1+n*P0-X2的尾数有ZeroNum个0，对系数n做越界处理，保证|X1+n*P0-X2|<P0*2^ZeroNum，对大数u,X1进行迭代更新，u＝u>>ZeroNum,X1＝(X1+n*P0-X2)>>ZeroNum；

或获取v-u最低字节尾数0的个数ZeroNum，决定本次迭代v右移位数，该v右移位数为ZeroNum，如果ZeroNum大于设定值，令ZeroNum＝设定值，获取系数n，凑齐X2+n*P0-X1的尾数有ZeroNum个0；对系数n做越界处理，保证|X2+n*P0-X1|<P0*2^ZeroNum，对大数v,X2进行迭代更新，v＝v>>ZeroNum,X2＝(X2+n*P0-X1)>>ZeroNum；

所述设定值为大于1的整数。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

偶数模逆计算单元，用于当K大于0时，获取K比特的TailInvA，满足a*TailInvA的最低K比特为00...01，选择合适的n，将X”＝Y+nP0的最低K比特凑成与TailInvA一样，则X”为密钥、密码或数字签名的参数a关于P的模逆；其中Y为密钥、密码或数字签名的参数a关于P0的模逆。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述模逆处理单元包括：控制单元、多个存储单元和算术运算单元；其中，所述控制单元，用于对模逆计算过程中整个流程的控制；

所述存储单元，用于存储大数中间变量；

所述算术运算单元，用于处理模逆运算中的32位比特级所有加法。