[发明专利]用于数据安全通信的并行模乘方法在审
申请号: | 201911005389.8 | 申请日: | 2019-10-22 |
公开(公告)号: | CN110865794A | 公开(公告)日: | 2020-03-06 |
发明(设计)人: | 王晖 | 申请(专利权)人: | 天津津航计算技术研究所 |
主分类号: | G06F7/72 | 分类号: | G06F7/72 |
代理公司: | 中国兵器工业集团公司专利中心 11011 | 代理人: | 周恒 |
地址: | 300308 天津*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 数据 安全 通信 并行 方法 | ||
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=B0A0 mod 2r,t1=B1A0 mod 2r,t2=B2A0 mod 2r,t3=B3A0 mod 2r;
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。
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