[發(fā)明專利]一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011246920.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112511170A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉哲;楊昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M7/30
• 分類號(hào): H03M7/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

1.一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)格密碼的模數(shù)q，計(jì)算用于進(jìn)行多項(xiàng)式壓縮計(jì)算的乘法參數(shù)m和移位參數(shù)k，所述q為小于等于2¹⁶的正整數(shù)；

步驟2：基于乘法參數(shù)m和移位參數(shù)k，對(duì)格密碼中多項(xiàng)式的系數(shù)進(jìn)行并行壓縮計(jì)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟1中基于如下公式計(jì)算k和m：

其中d為正整數(shù)，＜＜為左移，為向上取整，為向下取整；

且k和m滿足如下條件：

表示與，＞＞為右移，x為單個(gè)多項(xiàng)式中的單個(gè)系數(shù)，為四舍五入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟2中采用第一處理器進(jìn)行壓縮計(jì)算，該處理器中所有寄存器的位數(shù)均為l，進(jìn)行壓縮前將的值廣播到第一處理器中的第一寄存器中，將m的值廣播到第一處理器中的第二寄存器中；將單個(gè)多項(xiàng)式的所有系數(shù)分成若干組，每組的個(gè)數(shù)均為l/t，t為8的倍數(shù)，t的值根據(jù)模數(shù)q確定；將任意一組中的l/t個(gè)系數(shù)對(duì)齊輸入至第一處理器中的第三寄存器中，處理器調(diào)用第一～三寄存器中的數(shù)據(jù)，從而對(duì)該組中的l/t個(gè)系數(shù)進(jìn)行并行壓縮。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述第一處理器根據(jù)如下公式對(duì)l/t個(gè)系數(shù)進(jìn)行并行壓縮計(jì)算：

其中，x_i為第i個(gè)系數(shù)，x'_i為x_i壓縮后的值,k₁＝2w-k-d,k₂＝k-w+d,其中w為x_i＜＜d的位寬，＜＜表示左移，＞＞表示右移，d為正整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該方法還包括解壓縮計(jì)算，在進(jìn)行解壓縮計(jì)算時(shí)采用第二處理器進(jìn)行并行解壓縮計(jì)算，該處理器中所有寄存器的位數(shù)均為l，解壓縮計(jì)算前將q的值廣播到第二處理器中的第一寄存器中，將壓縮后任意一組中l(wèi)/t個(gè)系數(shù)對(duì)齊輸入到第二處理器中的第二寄存器中，第二處理器調(diào)用第一，二寄存器中的數(shù)據(jù)，從而對(duì)該組中l(wèi)/t個(gè)壓縮后的系數(shù)進(jìn)行并行解壓縮計(jì)算。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種格密碼中多項(xiàng)式壓縮的并行實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述第二處理器根據(jù)如下公式對(duì)l/t個(gè)系數(shù)進(jìn)行并行解壓縮計(jì)算：

x”_i＝((x'_i·q)+2^d-1)＜＜d

其中，x'_i為l/t個(gè)系數(shù)中第i個(gè)系數(shù)壓縮后的值，x”_i為對(duì)x'_i解壓后的值，＜＜表示左移，d為正整數(shù)。