[发明专利]用于数据安全通信的并行模乘方法在审

专利信息
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
【权利要求书】:

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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