[發(fā)明專利]一種橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器

在審

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• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114785507A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 王德明;林宇杭;鄺偉鋒
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04L9/30
• 分類號: H04L9/30;G06F9/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

本發(fā)明公開了一種橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器，包括用于寄存輸入的坐標數(shù)據(jù)的坐標寄存模塊、用于寄存隨機數(shù)的隨機數(shù)寄存模塊、模加模塊、模乘模塊、模平方模塊和控制模塊，控制模塊控制模加模塊、模乘模塊和模平方模塊根據(jù)坐標數(shù)據(jù)和隨機數(shù)，基于Lopez?Dahab坐標執(zhí)行橢圓曲線密碼算法。本發(fā)明橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器，能夠執(zhí)行Lopez?Dahab算法對輸入的坐標數(shù)據(jù)進行處理，從而實現(xiàn)基于Lopez?Dahab坐標執(zhí)行ECC算法，由于Lopez?Dahab算法復雜度更低、中間變量少，因此實施例中的橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器具有電路復雜度低、時延低、效率高等優(yōu)點。本發(fā)明廣泛應用于電子器件技術領域。

技術領域

本發(fā)明涉及電子器件技術領域，具體是一種橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器。

背景技術

橢圓曲線密碼(Elliptic Curve Cryptography，ECC)算法是一種公鑰密碼算法，具有密鑰長度更短、安全程度更高等優(yōu)點，因而被廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)和信息安全等領域中。為了實現(xiàn)快速運算ECC，一般使用專門的硬件進行ECC的相關計算。ECC可以建立在素數(shù)域和二元擴域，而由于素數(shù)域下的ECC硬件電路面積、延時和功耗較大，相較之下二元擴域下的ECC硬件是更優(yōu)的選擇。

目前二元擴域下的ECC硬件的相關技術一般是應用了蒙哥馬利算法、Toeplitz矩陣和Toom-Cook算法等進行優(yōu)化運算，這些ECC硬件雖然分別在效率、靈活性、乘法復雜度、關鍵路徑長度等方面獲得了一些改善，但是在延時、電路復雜度和能效等方面仍存在不足之處，有較大的改進空間。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述相關技術存在的延時、電路復雜度和能效有待改善等至少一個技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種橢圓曲線密碼算法協(xié)處理器，包括：

坐標寄存模塊，用于寄存輸入的坐標數(shù)據(jù)x₁、x₂、z₁、z₂；

隨機數(shù)寄存模塊，用于寄存隨機數(shù)k_t-1,k_t-2,…,k₁,k₀；

模加模塊，用于執(zhí)行模加運算；

模乘模塊，用于執(zhí)行模乘運算；

模平方模塊，用于執(zhí)行模平方運算；

控制模塊；用于控制所述模加模塊、所述模乘模塊和所述模平方模塊根據(jù)所述坐標數(shù)據(jù)x₁、x₂、z₁、z₂和所述隨機數(shù)k_t-1,k_t-2,…,k₁,k₀，基于Lopez-Dahab坐標執(zhí)行橢圓曲線密碼算法。

進一步地，所述控制所述模加模塊、所述模乘模塊和所述模平方模塊根據(jù)所述坐標數(shù)據(jù)x₁、x₂、z₁、z₂和所述隨機數(shù)k_t-1,k_t-2,…,k₁,k₀，基于Lopez-Dahab坐標執(zhí)行橢圓曲線密碼算法，包括：

執(zhí)行多輪比特計算；其中，對于i＝t-1,t-2……1，在第i輪比特計算中：

執(zhí)行第一步驟；在所述第一步驟中，調(diào)用所述模平方模塊對坐標數(shù)據(jù)z₁中的第i個比特執(zhí)行模平方運算，調(diào)用所述模乘模塊對坐標數(shù)據(jù)z₁的第i個比特和z₂的第i個比特執(zhí)行模乘運算；

執(zhí)行第二步驟；在所述第二步驟中，調(diào)用所述模平方模塊對坐標數(shù)據(jù)x₂中的第i個比特執(zhí)行模平方運算，調(diào)用所述模乘模塊對坐標數(shù)據(jù)z₂的第i個比特和x₁的第i個比特執(zhí)行模乘運算；