[發明專利]基于乘法器的運算方法及裝置

有效

• 申請號: 201711487259.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109992242B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王千喜;王紹剛;張慶勝
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G06F7/523
• 分類號: G06F7/523
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐;葉萬東

本發明公開了一種基于乘法器的運算方法及裝置，該方法包括：設定周期到期后，獲取第一乘數；根據乘法器對應的第二乘數集合得到第一設定個數的子集合和一個段數差值集合；調用第一加法器和第一左移位器計算最小子集合中的各個數值與第一乘數的乘積，將得到的乘積依次保存在第一存儲器中；調用第二加法器和第二左移位器計算段數差值集合中的各個數值與第一乘數的乘積，將得到的乘積依次保存在第二存儲器中；獲取第二乘數后，根據第二乘數分別從第一存儲器中獲取第一乘積以及從第二存儲器中獲取第二乘積；調用第三加法器計算第一乘積和第二乘積的和，得到第一乘數與第二乘數的乘積。該方案的運算壓力大大減小，運算效率得到很大提升，功耗減小。

背景技術

隨著計算機運算速度的迅速提高和Internet分布式計算能力的日益強大，經典的RSA公鑰密碼體制在密鑰長度為1024比特下已經越來越不安全。目前為了保證用戶的安全，增加RSA密鑰長度是必然趨勢。但是隨著密鑰長度從1024比特向2048比特，甚至4096比特方向發展的過程中，安全系統能增加其固有的安全性，但是加解密效率會越來越低，同時對計算機系統的要求也會提高。為此，需要具有更高執行效率的RSA硬件系統來提高加解密系統的效率。

而在RSA加解密算法中，乘法器是硬件算法設計的重中之重，只要提高了乘法器的執行效率就可極大提高RSA算法的效率。目前的基于乘法器的運算方法中，完全基于硬件實現運算，每兩個乘數相乘都要通過乘法器進行運算，在密鑰長度越來越長的情況下，乘法器的運算壓力非常大，運算效率很低，功耗很大。

發明內容

本發明實施例提供一種基于乘法器的運算方法及裝置，用以解決現有技術中存在的運算壓力非常大，運算效率很低，功耗很大的問題。

根據本發明實施例，提供一種基于乘法器的運算方法，所述乘法器包括第一加法器、第一左移位器、第二加法器、第二左移位器、第三加法器、第一存儲器和第二存儲器，所述方法包括：

設定周期到期后，獲取第一乘數；

根據所述乘法器對應的第二乘數集合得到第一設定個數的子集合和一個段數差值集合，每個子集合包括第二設定個數的數值；

調用所述第一加法器和所述第一左移位器計算最小子集合中的各個數值與所述第一乘數的乘積，將得到的乘積依次保存在所述第一存儲器中，所述最小子集合指集合中各數值均最小的集合；

調用所述第二加法器和所述第二左移位器計算所述段數差值集合中的各個數值與所述第一乘數的乘積，將得到的乘積依次保存在所述第二存儲器中；

獲取第二乘數后，根據所述第二乘數分別從所述第一存儲器中獲取第一乘積以及從所述第二存儲器中獲取第二乘積；

調用所述第三加法器計算所述第一乘積和所述第二乘積的和，得到所述第一乘數與所述第二乘數的乘積。

具體地，根據所述乘法器對應的第二乘數集合得到第一設定個數的子集合和段數差值集合，具體包括：

將所述乘法器對應的第二乘數集合依次劃分為第一設定個數的子集合；

依次計算各個子集合與最小子集合之間的差值得到段數差值集合，

其中，計算各個子集合與最小子集合之間的差值為：將各個子集合的序號減去最小子集合的序號的差值乘以第一設定個數，再乘以第一乘數。

具體地，若所述第一乘數為M比特二進制數值，所述第二乘數集合包括N比特二進制數值中的各個數值，第二設定個數為八，則調用所述第一加法器和所述第一左移位器計算最小子集合中的各個數值與所述第一乘數的乘積，將得到的乘積依次保存在所述第一存儲器中，具體包括：

在所述第一存儲器的第一存儲位置的各位寫入0；

將所述第一乘數寫入所述第一存儲器的第二存儲位置；