[发明专利]基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路

权利要求书

1.基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，包括NTT控制单元、双端口RAM、两个并行的NTT蝶形计算单元；

其中，NTT蝶形计算单元模式可切换，NTT控制单元与双端口RAM连接，双端口RAM分别与两个并行的NTT蝶形计算单元连接；

数据通过双端口RAM输入到NTT蝶形计算单元中，通过NTT控制单元的模式控制信号来选择不同的NTT蝶形计算单元模式，NTT蝶形计算单元处理数据并通过巴雷特约减单元将计算得到的乘法结果约减后，按照NTT算法特有的顺序写回双端口RAM中。

2.根据权利要求1所述的基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，还包括BRAM，用于暂存NTT蝶形计算单元输出结果。

3.根据权利要求1所述的基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，所述NTT蝶形计算单元的模式分为CT蝶形状态或GS蝶形状态。

4.根据权利要求1所述的基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，所述NTT蝶形计算单元包括四个数据选择器，三个模加/减模块以及一个巴雷特模乘模块；

需要处理的两个数据和一个0数据首先通过两个数据选择器，用模式控制信号选择输出到后一级的数据，并与模加/减模块相连完成加/减法运算，运算后数据通过巴雷特模乘单元进行乘法计算，结果分别通过两个数据选择器和两个模加/减模块与原始输入的两个数据进行加减法计算并选择输出数据；

所述四个数据选择器改变数据通过NTT蝶形计算单元中模加/减模块以及巴雷特模乘模块的顺序，由此仅用一个模式选择信号就可以控制NTT蝶形计算单元在CT和GS蝶形计算单元间来回切换。

5.根据权利要求4所述的基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，所述NTT蝶形计算单元中，将巴雷特模乘模块的乘数ω替换为某一个系数时，NTT蝶形计算单元还可以通过切换模式完成逐系数乘法的功能。

6.根据权利要求5所述的基于格密码的高效轻量级NTT乘法器电路，其特征在于，巴雷特模乘模块包括一个取绝对值模块、乘法单元、巴雷特约减单元、一个位数判断模块以及一个符号位还原模块；

其中，取绝对值模块负责对输入数据取绝对值，之后连接到乘法单元进行乘法计算，计算的结果连接到巴雷特约减单元和位数判断模块进行位数的规范，最后连接到符号位还原模块，将最后计算的到数据进行还原；

需要计算的数据首先输入绝对值模块，将n位补码表示的负数转化为n位原码表示的正数；

接着通过由2个DSP组成的n位乘法单元，得到2n位的乘法结果；

然后乘法结果通过由加减法以及移位电路组成的巴雷特约减单元，将结果数据约减到所需的n位范围内，经位数判断模块比较后，符号位还原模块根据两个乘数的符号位，通过异或门对结果进行符号位还原。