[发明专利]数据处理方法、片上系统和计算设备

说明书

本申请提供了一种数据处理方法、片上系统和计算设备。该方法应用于片上系统，片上系统包括依次相连的控制单元、密码引擎单元以及存储单元，密码引擎单元搭载了一种或多种基于椭圆曲线的第一密码运算，该方法包括：密码引擎单元接收控制单元发送的第一密码运算调用指令；密码引擎单元从存储单元中获取预计算信息，预计算信息记录了一个或多个数值与椭圆曲线基点的倍点运算结果；密码引擎单元根据一个或多个数值与椭圆曲线基点的倍点运算结果，计算第一密码运算中的多倍点运算的运算结果。片上系统在执行椭圆曲线的多倍点运算时，查询预先存储的一个或多个数值与椭圆曲线基点的倍点运算结果，对多倍点运算进行加速，有助于提高片上系统的运算效率。

技术领域

本申请涉及信息安全技术领域，具体涉及一种数据处理方法、片上系统和计算设备。

背景技术

椭圆曲线加密算法（ellipse curve ctyptography，ECC），是一种公钥加密技术，以椭圆曲线理论为基础，实现信息加密及解密和数字签名及验签。其中，椭圆曲线多倍点运算是椭圆曲线群中开销最大的运算，相关技术中，片上系统在执行椭圆曲线多倍点运算时，运算效率较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种数据处理方法、片上系统和计算设备，以提高片上系统执行椭圆曲线基点多倍点运算的运算效率。

第一方面，提供了一种数据处理方法，所述方法应用于片上系统，所述片上系统包括控制单元、密码引擎单元以及存储单元，所述控制单元、所述密码引擎单元以及所述存储单元依次相连，所述密码引擎单元搭载了一种或多种密码运算，所述一种或多种密码运算包括基于椭圆曲线的第一密码运算，所述方法包括：所述密码引擎单元接收所述控制单元的调用指令，所述调用指令用于调用所述密码引擎单元执行所述第一密码运算；所述密码引擎单元从所述存储单元中获取预计算信息，所述预计算信息记录了一个或多个数值与椭圆曲线基点的倍点运算结果；所述密码引擎单元根据所述一个或多个数值与椭圆曲线基点的倍点运算结果，计算所述第一密码运算中的多倍点运算的运算结果。

本申请实施例在计算椭圆曲线多倍点运算时，片上系统中的密码引擎单元可以查询预先存储的一个或多个数值与椭圆曲线基点的预计算结果，并根据查询到的预计算结果加速椭圆曲线多倍点运算，这样一来，就避免了在线进行复杂的多倍点运算，有助于提高片上系统的运算效率。

可选地，所述预计算信息包括M进制下的N个进制位中的每个进制位对应的预计算子信息，所述每个进制位对应的预计算子信息包括所述每个进制位的M种取值与椭圆曲线基点的倍点运算结果，其中M和N均为大于1的正整数，所述密码引擎单元根据所述预计算信息，执行所述第一密码运算中的多倍点运算，包括：所述密码引擎单元对数值K进行M进制分解，得到所述N个进制位的目标值，其中K表示多倍点运算的倍数；所述密码引擎单元根据所述N个进制位的目标值，分别查询所述N个进制位对应的预计算子信息，得到N个倍点运算结果；所述密码引擎单元对所述N个倍点运算结果进行点加运算，得到所述多倍点运算的运算结果。

为了节省存储空间并实现高效运算，本申请预先存储多倍点运算的倍数K基于M进制分解后，得到的N个进制位对应的预计算子信息。在执行多倍点运算时，根据每个进制位的取值，在预计算子信息中查找倍点运算结果。根据N个倍点运算结果，将多倍点运算转化为点加运算，避免片上系统执行倍点运算，有利于进一步提高运算效率。

可选地，所述M等于2的q次幂，其中q的取值小于等于16。

本申请中，将椭圆曲线多倍点运算的倍数K基于M进制分解，得到N个进制位，其中，M等于2的q次幂。随着q取值的增加，N的值越小，点加运算的次数越少，但是预计算信息所占内存空间越大。当q的取值小于等于16，能够有效均衡点加运算的次数和存储预计算信息所占内存空间的大小。

可选地，q的取值为8。

进一步的，q的取值为8，以更好的平衡点加运算的次数和存储预计算信息所占内存空间的大小。