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基于NTT的高效多项式乘法器设计及其FPGA实现
1
作者 刘笑帆 肖昊 +1 位作者 赵延睿 胡越 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第11期1498-1504,共7页
基于快速数论变换(number theoretic transform,NTT)的多项式乘法运算是后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)的重要组件,提高多项式乘法器的运算速度至关重要。文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提... 基于快速数论变换(number theoretic transform,NTT)的多项式乘法运算是后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)的重要组件,提高多项式乘法器的运算速度至关重要。文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提出一种输入位宽为14位、长度为1024的高效多项式乘法器硬件加速方案,设计一种无冗余可重用的蝶形运算单元电路。通过提高部分运算的并行度,实现模乘器接近100%的利用率,降低整个多项式乘法运算的迭代周期,提高整体运算速度。该乘法器最终被部署在Xilinx Artix-7 FPGA开发板上,实验结果表明,电路的最高工作频率为238 MHz,多项式乘法运算的总体用时为35.59μs,对比现有的硬件设计,该文提出的电路运算效率提高36.9%。 展开更多
关键词 后量子密码(PQC) 多项式乘法器 快速数论变换(NTT) 模乘 现场可编程门阵列(FPGA)
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Curve25519点乘算法的高效FPGA实现
2
作者 胡越 肖昊 +1 位作者 赵延睿 刘笑帆 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第11期1493-1497,1504,共6页
为了提高X25519密钥交换算法的运算效率,文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提出一种高效的曲线Curve25519的点乘设计方案。首先在底层的有限域计算上,针对模约减计算次数多的问题,提出一种基于冗余数的模... 为了提高X25519密钥交换算法的运算效率,文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)提出一种高效的曲线Curve25519的点乘设计方案。首先在底层的有限域计算上,针对模约减计算次数多的问题,提出一种基于冗余数的模运算单元,减少了约减次数;同时,所提出的结构可以减少点乘中常系数乘法的运算周期,从而优化了点乘运算通路,提高了并行度,最终减少了运算时间。该文在Xilinx XC7Z020 FPGA上实现了该点乘设计方案,完成一次点乘需要125μs。研究结果表明,与现有的设计相比,所提出的方案具有较低的面积时间积,达到了面积和性能的平衡。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 椭圆曲线 曲线Curve25519 点乘 模乘
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