[发明专利]一种同态乘法阵列电路和数据处理方法

权利要求书

1.一种同态乘法阵列电路，其特征在于，包括：

第一存储单元，设置有第一输入端口，用于通过第一输入端口接收以向量为单位的第一同态多项式，并暂存所述第一同态多项式；

第二存储单元，设置有第二输入端口，用于通过第二输入端口接收以向量为单位的第二同态多项式，并暂存所述第二同态多项式；

同态乘法器阵列，与所述第一存储单元和所述第二存储单元相连，用于对所述第一同态多项式和所述第二同态多项式逐项进行相乘运算，得到同态密文向量乘法结果多项式；

第三存储单元，与所述同态乘法器阵列和输出端口相连，用于接收所述同态密文向量乘法结果多项式，并通过输出端口输出同态密文向量乘法结果多项式。

2.根据权利要求1所述的同态乘法阵列电路，其特征在于，所述同态乘法器阵列包括：并行运算的N个同态向量处理单元，在每个时钟周期，N个同态向量处理单元完成N条向量长度为M的第一同态多项式和一条向量长度为M的第二同态多项式的逐项相乘运算，其中，N和M为正整数。

3.根据权利要求2所述的同态乘法阵列电路，其特征在于，每个同态向量处理单元包括：M个并行运算的计算路径单元，其中，每个计算路径单元包括：

第一多项式寄存器，用于存储当前计算周期参与计算的第一同态多项式向量中的元素项，其中，一个计算周期L个时钟周期；

第二多项式寄存器，用于暂存下一计算周期参与计算的第一同态多项式向量中的元素项；

同态乘法器，第一输入端与第一多项式寄存器的输出端相连，第二输入端与第二存储单元的输出端相连，用于对来自第一多项式寄存器的当前计算周期参与计算的第一同态多项式向量中的元素项和来自第二存储单元的当前时钟周期参与计算的第二同态多项式向量中的元素项做模乘运算，得到同态密文向量乘法结果多项式。

4.根据权利要求3所述的同态乘法阵列电路，其特征在于，所述同态乘法器还包括：输出口，与第三存储单元相连，用于将同态密文向量乘法结果多项式输出至第三存储单元。

5.根据权利要求3所述的同态乘法阵列电路，其特征在于，所述第一多项式寄存器为流水寄存器，所述同态乘法器的第二输入端与第二存储单元的输出端之间连接有流水寄存器，以使得第一同态多项式向量中的元素项和第二同态多项式向量中的元素项仅在横向上流动。

6.根据权利要求2所述的同态乘法阵列电路，其特征在于，所述第一存储单元用于通过广播的方式，通过N个时钟周期将N条向量长度为M的第一同态多项式，发送至所述N个同态向量处理单元。

7.一种基于权利要求1至6中任一项所述的同态乘法阵列电路的数据处理方法，其特征在于，包括：

获取以向量为单位的第一同态多项式和以向量为单位的第二同态多项式，将所述第一同态多项式加载至第一存储单元，将第二同态多项式加载到第二存储单元；

通过N个时钟周期，将N条向量长度为M的第一同态多项式传送至同态乘法器阵列；

通过一个时钟周期，将一条向量长度为M的第二同态多项式传送至所述同态乘法器阵列；

所述同态乘法器阵列通过L个时钟周期，完成N条向量长度为M的第一同态多项式和L条向量长度为M的第二同态多项式的逐项相乘运算，其中，N、M和L为正整数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述同态乘法器阵列通过L个时钟周期，完成N条向量长度为M的第一同态多项式和L条向量长度为M的第二同态多项式的逐项相乘运算，包括：

在每个时钟周期，同态乘法器阵列中的N个同态向量处理单元完成N条向量长度为M的第一同态多项式和一条向量长度为M的第二同态多项式的逐5项相乘运算。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述同态乘法器阵列通过L个时钟周期，完成N条向量长度为M的第一同态多项式和L条向量长度为M的第二同态多项式的逐项相乘运算，包括：

在每个时钟周期，将下个计算周期的一条向量长度为M的第一同态多项0式传送至所述同态乘法器阵列进行暂存，其中，一个计算周期包括L个时钟周期。

10.一种计算机设备，包括：权利要求1至6中任一项所述的同态乘法阵列电路。