[發明專利]橢圓曲線密碼點乘運算的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310517956.4
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104579651B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 閆守禮;張志敏;王立輝;寧兆熙;李清;張綱;劉楓
• 申請（專利權）人: 上海復旦微電子集團股份有限公司
• 主分類號: H04L9/30
• 分類號: H04L9/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

一種橢圓曲線密碼點乘運算方法和裝置，所述橢圓曲線密碼點乘運算方法包括控制器選擇需要處理的數據流，并將所述數據流存儲到第一存儲器中；點乘運算器依次讀取第一存儲器中的數據位，當所述數據位的值為1時，對所述數據位進行第一運算，并將第一運算的結果存儲到第二存儲器；當所述數據位的值為0時，對所述數據位進行第二運算，并將第二運算的結果存儲到第二存儲器。采用上述方法和裝置，能夠有效降低實現橢圓曲線密碼點乘運算的功耗。

技術領域

本發明涉及數據加密領域，特別涉及一種橢圓曲線密碼點乘運算的方法和裝置。

背景技術

橢圓曲線密碼學（Elliptic Curve Cryptography，ECC）是基于橢圓曲線數學的一種公鑰密碼的方法，ECC是目前公認的每比特安全性最高的密碼體制，具有安全性高、速度快、密鑰短、實現時所需占用資源少等優點。ECC一般基于兩種有限域：二元擴域和素數域，目前常用的是素數域ECC算法。素數域ECC的實現基于大數運算。

素數域ECC算法的核心運算是點乘運算，點乘運算是由一系列的倍點和點加循環操作構成，倍點和點加是由一系列的大數模加、模減、模乘構成。現有點乘運算裝置中，由控制器和運算器共同實現點乘運算，其中運算器采用硬件電路來實現大數的模加、模減和模乘。點乘運算的實現過程可描述如下：控制器選取需要處理的二進制數據流，取數據流第一個數據位，控制器對數據位的值進行判斷，若數據位的值為1，運算器調用RAM中倍點運算的結果，對倍點運算的結果進行點加運算，并將點加運算的結果存儲到預設的目的RAM中；若當前數據位的值為0，對數據位進行倍點運算，將倍點運算的結果存儲到預先設定的目的RAM中。再采用上述方案依次對其他數據位進行判斷和運算，并對目的RAM中存儲的運算結果進行調度，從而實現點乘運算。

從上述方案中可以得知，對二進制數據流中的每一個數據位，控制器需要對數據位的值進行判斷，根據不同的值調度運算器進行相應的運算，整個點乘運算的實現有大量的大數計算，需要大量的RAM搬運過程，導致點乘運算裝置的功耗較大。

發明內容

本發明實施例解決的問題是橢圓曲線密碼點乘運算過程中，點乘運算裝置功耗較大的問題。

為解決上述問題，本發明實施例提供一種橢圓曲線密碼點乘運算的方法，包括：控制器選擇需要處理的數據流，并將所述數據流存儲到第一存儲器中；點乘運算器依次讀取第一存儲器中的數據位，當所述數據位的值為1時，對所述數據位進行第一運算，并將第一運算的結果存儲到第二存儲器；當所述數據位的值為0時，對所述數據位進行第二運算，并將第二運算的結果存儲到第二存儲器。

可選的，所述第一存儲器是寄存器，所述第二存儲器是RAM或寄存器。

可選的，所述第二存儲器是RAM，將所述第一運算的結果和第二運算的結果存儲到所述RAM中預設的RAM塊中，所述RAM塊的個數N等于所述RAM的存儲空間容量除以橢圓曲線密碼運算的運算長度。

可選的，所述對數據位進行第一運算，包括：對所述數據位進行倍點運算，并對所述倍點運算的結果進行點加運算。

可選的，所述倍點運算采用雅克比投影坐標系的倍點公式進行運算，所述倍點公式的運算參數預先存儲在所述第二存儲器中。

可選的，所述點加運算采用雅克比投影—仿射混合坐標系下的點加公式進行運算，所述點加公式的運算參數預先存儲在所述第二存儲器中。

可選的，所述進行第二運算包括：對所述數據位進行倍點運算。

可選的，所述進行第二運算還包括：對所述數據位進行倍點運算的結果進行冗余運算，并將所述倍點運算的結果作為所述第二運算的結果。

可選的，執行所述冗余運算的時長與執行所述點加運算的時長相等。

可選的，所述冗余運算是點加運算。