基于数据流架构的NTT蝶式计算加速

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作者 石泓博 范志华 +4 位作者 李文明 张志远 穆宇栋 叶笑春 安学军 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第6期1547-1561,共15页

全同态加密(fully homomorphic encryption,FHE)因其在计算全过程中保持数据加密的能力,为云计算等分布式环境中的隐私保护提供了重要支撑,具有广泛的应用前景.然而,FHE在计算过程中普遍存在运算复杂度高、数据局部性差以及并行度受限... 全同态加密(fully homomorphic encryption,FHE)因其在计算全过程中保持数据加密的能力,为云计算等分布式环境中的隐私保护提供了重要支撑,具有广泛的应用前景.然而,FHE在计算过程中普遍存在运算复杂度高、数据局部性差以及并行度受限等问题,导致其在实际应用中的性能严重受限.其中,快速数论变换(number theoretic transform,NTT)作为FHE中关键的基础算子,其性能对整个系统的效率具有决定性影响.针对NTT中的核心计算模式--蝶式(butterfly)计算,提出一种基于数据流计算模型的NTT加速架构.首先,设计面向NTT蝶式计算的RVFHE扩展指令集,定制高效的模乘与模加/模减运算单元,以提升模运算处理效率.其次,提出一种NTT数据重排方法,并结合结构化的蝶式地址生成策略,以降低跨行列数据交换的控制复杂度与访问冲突.最后,设计融合数据流驱动机制的NTT加速架构,通过数据依赖触发方式实现高效的片上调度与数据复用,从而充分挖掘操作级并行性.实验结果表明,与NVIDIA GPU相比,提出的架构获得了8.96倍的性能提升和8.53倍的能效提升;与现有的NTT加速器相比,所提架构获得了1.37倍的性能提升. 展开更多

关键词 数据流 全同态加密 ntt算法 蝶式计算 RISC-V指令集

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格基后量子密码的可重构NTT运算单元与高效调度算法研究

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作者 付秋兴 李伟 +2 位作者 别梦妮 陈韬 南龙梅 《电子学报》 北大核心 2025年第4期1182-1191,共10页

为进一步提高格基后量子密码算法中多项式乘法的运算速率,同时考虑到不同格基密码中多项式乘法参数各异的现状,本文提出了一种面向高速的可重构数论变换(Number Theoretic Transforms,NTT)运算单元,并提出了相应的数据调度方案解决时序... 为进一步提高格基后量子密码算法中多项式乘法的运算速率,同时考虑到不同格基密码中多项式乘法参数各异的现状,本文提出了一种面向高速的可重构数论变换(Number Theoretic Transforms,NTT)运算单元,并提出了相应的数据调度方案解决时序冲突和空间冲突问题.本文首先分析了不同格基后量子密码算法中NTT算法的运算特征,提出一款4×4的可重构运算单元,满足不同位宽的基2/3/4-NTT运算需求.其次,基于上述硬件设计提出了一种针对基4-NTT算法的数据调度方案,解决了高并行多流水级设计下的时序冲突问题.最后,提出了基于m-着色算法的多Bank数据存储方案,解决数据访问冲突的问题.实验结果表明,本文设计的硬件结构具备实现基2/3/4-NTT及其逆运算功能,能够支持Kyber、Dilithium在内的多种格基后量子密码算法,硬件支持最大并行度为4.为进一步验证本文硬件设计的优越性,在Xilinx Virtex-7器件上进行实验验证,工作频率达169 MHz,可在0.40μs内完成NTT算法功能,ATP降低约42%;在40 nm CMOS工艺节点进行综合实现,与现有的设计相比,本文的硬件设计AT积降低18%~90%. 展开更多

关键词 后量子密码 ntt 可重构 并行化 高速

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后量子密码中基于NTT的低成本多项式乘法器硬件设计与实现

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作者 阚瑞晨 肖昊 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1336-1343,共8页

在后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)算法CRISTALS-Kyber中,多项式乘法计算占据主要部分,而快速数论变换(number theoretic transform,NTT)可以降低多项式乘法的复杂度,因此简洁高效的NTT架构设计对整个算法实现至关重要。文... 在后量子密码(post-quantum cryptography,PQC)算法CRISTALS-Kyber中,多项式乘法计算占据主要部分,而快速数论变换(number theoretic transform,NTT)可以降低多项式乘法的复杂度,因此简洁高效的NTT架构设计对整个算法实现至关重要。文章针对基于存储器的NTT/INTT提出一种硬件友好的两级迭代地址访问算法,并设计一种串行两级迭代硬件架构。该架构在计算NTT/INTT时1/2中间系数由前级蝶形单元(butterfly unit,BFU)提供,以节省BRAM数量、简化电路结构,并且能实现NTT-INTT数据流共用,从而进一步简化控制逻辑;为实现完整的多项式乘法,设计配置BFU以完成对位系数相乘(point-wise multiplication,PWM)。该架构最终被部署在Xilinx Artix-7上,运行结果表明,与当前最先进设计相比,文章设计的架构LUT、FF、BRAM资源分别减少了30%、23%、25%,且ATP(area-time product)性能相较于已有设计提升了10%~40%。 展开更多

关键词 后量子密码 Kyber算法 快速数论变换(ntt) 多项式乘法器 内存访问

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NTT——数论变换算法在图像压缩技术中的应用研究 被引量：7

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作者 张虹 张小飞 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第8期887-892,共6页

提出了一种全新的图像数据压缩算法 ,即数论变换 (Number Theory Transformation,NTT)算法 .证明了在以正整数 p为模的整数环 Zp 上 NTT是线性正交变换 ,以及在 Zp 上具有卷积特性等 .设计了具有 FFT类型的快速算法 ,该算法可采用移位... 提出了一种全新的图像数据压缩算法 ,即数论变换 (Number Theory Transformation,NTT)算法 .证明了在以正整数 p为模的整数环 Zp 上 NTT是线性正交变换 ,以及在 Zp 上具有卷积特性等 .设计了具有 FFT类型的快速算法 ,该算法可采用移位操作实现 ,其速度优于 DCT变换 .最后通过实例比较 ,说明了该算法在图像数据压缩中表现出运算速度快、精度高和压缩效果好等优点 .NTT算法的研究 。 展开更多

关键词 图像压缩 ntt 数论变换算法 多媒体 图像处理

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嗜碱芽孢杆菌NTT33β-甘露聚糖酶的特性研究 被引量：5

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作者 杨清香 李学梅 李用芳 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第3期70-74,共5页

本文研究了嗜碱芽孢杆菌（ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｌｋａｌｏｐｈｉｌｉｃ） Ｎ Ｔ Ｔ３３β－ 甘露聚糖酶的产生条件和酶学性质．其产酶的最佳碳源为 １％ 槐豆角，最佳氮源为 １％ 蛋白胨＋ ０．２％ 酵母膏，发酵培养３６ｈ 产酶量最... 本文研究了嗜碱芽孢杆菌（ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｌｋａｌｏｐｈｉｌｉｃ） Ｎ Ｔ Ｔ３３β－ 甘露聚糖酶的产生条件和酶学性质．其产酶的最佳碳源为 １％ 槐豆角，最佳氮源为 １％ 蛋白胨＋ ０．２％ 酵母膏，发酵培养３６ｈ 产酶量最高（达 ６１．３ｕ／ｍ ｌ）．甘油、葡萄糖、甘露醇等对产酶有强的阻遏作用．经分离纯化后测得纯酶的分子量为３８．９ Ｋ Ｄ，等电点 ｐ Ｉ为３．０，酶反应最适 ｐ Ｈ 为 ９．０～１０．０，最适温度为８０℃，稳定 ｐ Ｈ 为６．０～９．０，稳定温度为６０℃以下，金属离子中 Ｃｕ２＋ ， Ｂａ２＋ ， Ｍ ｇ２＋ ， Ａｌ３＋ ， Ｃｏ２＋ 对该酶有一定的激活作用，而 Ａｇ＋ ， Ｈｇ２＋ ， Ｍｎ２＋ 展开更多

关键词 嗜碱芽孢杆菌 Β-甘露聚糖酶 ntt33

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基于FPGA的有限域NTT算法设计与实现 被引量：4

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作者 谢星 孙玲 +1 位作者 黄新明 韩赛飞 《现代电子技术》 北大核心 2020年第9期79-82,共4页

大数乘法是公钥加密系统中最为核心的模块,同时,也是RSA、全同态等加密方案里最耗时的模块,因此,快速实现大数乘法是急需解决的问题。64K点有限域NTT作为大数乘法器的关键组件,文中采用并行架构实现NTT的运算,运算中基本采用加法和移位... 大数乘法是公钥加密系统中最为核心的模块,同时,也是RSA、全同态等加密方案里最耗时的模块,因此,快速实现大数乘法是急需解决的问题。64K点有限域NTT作为大数乘法器的关键组件,文中采用并行架构实现NTT的运算,运算中基本采用加法和移位操作,以保证实现大量的并行处理,提高了处理速度。该组件在Stratix-V FPGA上得到了实现,工作在123.78 MHz频率下,运行结果表明,在FPGA上的效率是CPU上运行速度的60倍。运行结果与GMP运算库进行比较,验证了有限域64K点NTT算法的正确性。 展开更多

关键词 有限域ntt算法 FPGA平台 全同态加密 大数乘法 并行处理 运行速度比较

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NTT:一种图像压缩的新算法

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作者 张虹 张小飞 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1999年第11期76-78,85,共4页

1 图像压缩技术近几年来多媒体技术以其强大的生命力在全球逐步形成了一股不可阻挡的洪流。多媒体数据与传统的数据有很大差别,它具有数据类型多、数据量大等特点。随着多媒体技术的发展,对于多媒体数据特别是视频图像进行实时处理的需... 1 图像压缩技术近几年来多媒体技术以其强大的生命力在全球逐步形成了一股不可阻挡的洪流。多媒体数据与传统的数据有很大差别,它具有数据类型多、数据量大等特点。随着多媒体技术的发展,对于多媒体数据特别是视频图像进行实时处理的需要越来越迫切。因此,图像压缩处理技术成为多媒体信息处理的关键技术之一。 展开更多

关键词 图像压缩 算法 图像编码 ntt 多媒体 信息处理

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日本NTT开发的小型SOFC现状

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作者 陈梅 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期987-989,共3页

随着能源短缺和环境问题成为本世纪全球面临的最重要课题,固体氧化物燃料电池（简称SOFC）由于具有燃料适应性强（可直接使用包括天然气、石油液化气、煤气等碳氢化合物燃料气）、能实现大功率和高效发电（能量转换方式不受卡诺循环限制... 随着能源短缺和环境问题成为本世纪全球面临的最重要课题,固体氧化物燃料电池（简称SOFC）由于具有燃料适应性强（可直接使用包括天然气、石油液化气、煤气等碳氢化合物燃料气）、能实现大功率和高效发电（能量转换方式不受卡诺循环限制,能量利用效率也大为提高）及环境友好（几乎不排放任何氮氧化物和硫氧化物, 展开更多

关键词 日本ntt SOFC 固体氧化物燃料电池 能量利用效率 开发 燃料适应性 石油液化气 碳氢化合物

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日本NTT网络中SDN技术应用实践 被引量：1

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作者 胥显巍 朱金原 +1 位作者 杜凤茂 曹建伟 《电信科学》 北大核心 2017年第12期183-188,共6页

讨论了SDN/NFV技术在通信领域的应用情况,重点分析了日本运营商NTT在此领域的探索和最新进展,简要对比了海外市场与国内市场商业应用的情况,初步给出了国内市场发展SDN/NFV的基本建议。

关键词 SDN NFV ntt 全球化网络

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面向格密码的可配置基-4 NTT硬件优化与实现 被引量：1

10

作者 周清雷 韩贺茹 +1 位作者 李斌 刘宇航 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期163-179,共17页

针对数论变换(NTT)优化格密码算法中的多项式乘法问题,以及NTT设计趋向多应用场景的需求,提出了一种面向格密码的可配置基-4 NTT硬件结构。通过分析基-4 NTT/INTT(Inverse NTT)算法流程,设计了高效的现场可编程门阵列(FPGA)整体结构。... 针对数论变换(NTT)优化格密码算法中的多项式乘法问题,以及NTT设计趋向多应用场景的需求,提出了一种面向格密码的可配置基-4 NTT硬件结构。通过分析基-4 NTT/INTT(Inverse NTT)算法流程,设计了高效的现场可编程门阵列(FPGA)整体结构。该结构具备参数化的运行时可配置性和满足多样化需求的编译时可配置性,以流水线方式构建基-4 NTT统一化蝶形单元,并对模除、模约减等关键模块进行优化,提高了计算效率和可配置性。此外,提出可配置多RAM存储优化设计方案及数据存储分配算法,以避免内存冲突、提高数据访问效率。与相关方案的对比及分析表明,以Dilithium算法为例,所提方案不仅具有较高的工作频率,还实现了面积上高达54.3%的优化和吞吐量高达2倍的提升,能够充分发挥FPGA的计算优势。 展开更多

关键词 数论变换 格密码 多项式乘法 现场可编程门阵列 蝶形单元

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NTT发明“智能”纺织材料 被引量：1

11

《毛纺科技》 CAS 北大核心 2013年第10期4-4,共1页

近日，日本NTT公司开发出了一种具备计算能力的纺织材料。这种可穿戴纺织材料电极可以被用于T恤衫，并监控穿着者的心率。

关键词 日本ntt公司 纺织材料 智能 发明 计算能力 T恤衫 穿着者

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NTT DoCoMo公司3G业务发展实况及策略评析

12

作者 胡珊 《中兴通讯技术》 2002年第3期36-39,共4页

关键词 ntt DoCoMo公司 3G 业务 发展实况 策略 无线通信业务

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基于NTT的高效多项式乘法器设计及其FPGA实现

13

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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NTT的L-mode模式探讨

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作者 于浩 《电信科学》 北大核心 2003年第3期66-68,共3页

本文介绍了NTT的L-mode的服务内容、运营模式,分析了目前存在的问题,最后概述了L-mode对我国的借鉴意义。

关键词 ntt L-mode模式 中国 电信 运营模式 I-MODE 因特网

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NTT DoCoMo选择阿尔卡特朗讯实现全口网络转型

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《电信科学》 北大核心 2009年第11期24-24,共1页

2009年10月30日．阿尔卡特朗讯宣布，日本最大的移动运营商NTF DoCoMo选择其7450以太网业务交换机（ESS）实现了网络的全IP转型。阿尔卡特朗讯的解决方案将助力NTT DoCoMo提供高品质的语音、数据和视频业务，以满足客户多样化的需求。... 2009年10月30日．阿尔卡特朗讯宣布，日本最大的移动运营商NTF DoCoMo选择其7450以太网业务交换机（ESS）实现了网络的全IP转型。阿尔卡特朗讯的解决方案将助力NTT DoCoMo提供高品质的语音、数据和视频业务，以满足客户多样化的需求。阿尔卡特朗讯的解决方案基于其7450ESS，能够帮助NTT DoCoMo打造一个覆盖全国的高品质、低延时网络，实现在核心IP网络上传输语音和视频数据流。 展开更多

关键词 DOCOMO 阿尔卡特 网络转型 ntt 朗讯 移动运营商 以太网业务 视频数据流

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FRP架台荣获优秀设计奖,旭硝子子公司与NTT设施合作开发

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作者 加藤伸一 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期124-124,共1页

旭硝子10月1日宣布，其子公司AGC MATEX（神奈川县相模原市）与NTT设施公司合作开发的玻璃纤维强化塑料（FRP）太阳能电池板架台，荣获了2014年度优秀设计奖（由日本设计振兴会主办的一项综合性设计奖）。

关键词 优秀设计 合作开发 ntt 设施 FRP 玻璃纤维强化塑料 太阳能电池 神奈川县

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NEC为NTT DoCoMo公司提供HSDPA基础设施系统

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《电信科学》 北大核心 2006年第11期100-100,共1页

近日NEC公司宣布。NTT DoCoMo公司通过NEC公司为其提供的高速下行分组接人（HSDPA）技术基础设施系统．包括基站和无线网络控制器，于2006年8月31日成功在日本提供了HSDPA商用服务。同时，NEC为此次商用服务提供了支持HSDPA的“N902iX H... 近日NEC公司宣布。NTT DoCoMo公司通过NEC公司为其提供的高速下行分组接人（HSDPA）技术基础设施系统．包括基站和无线网络控制器，于2006年8月31日成功在日本提供了HSDPA商用服务。同时，NEC为此次商用服务提供了支持HSDPA的“N902iX HIGH-SPEED”型移动电话。 展开更多

关键词 DoCoMo公司 NEC公司 基础设施系统 HSDPA ntt 无线网络控制器 商用服务 移动电话

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NTT和KDD联合研制电视会议图像编码装置

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作者 周拓 王桂芳 《电信科学》 1988年第5期62-,共1页

日本电信电话公司(NTT)和国际电信电话公司(KDD)正在联合研制一种电视会议图像编码装置。这种装置可以把传输速率压缩至384kbit/s。预定今年11月国际电信电话咨询委员会(CCITT)将把这种装置的数据压缩方式作为国际上唯一的标准方式加以... 日本电信电话公司(NTT)和国际电信电话公司(KDD)正在联合研制一种电视会议图像编码装置。这种装置可以把传输速率压缩至384kbit/s。预定今年11月国际电信电话咨询委员会(CCITT)将把这种装置的数据压缩方式作为国际上唯一的标准方式加以推荐。届时,各国将以这一方式作为基础,制造设备,相互联接,以使国际电视会议易于实现。 展开更多

关键词 电视会议 KDD ntt 图像编码 电话公司 国际电信 日本电信 数据压缩 CCITT 制造设备

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NTT公司光纤通信技术的研究动向

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作者 陈佩珍 《电信科学》 1986年第7期63-64,4,共3页

1.光纤系统技术日本NTT公司从1974年开始光纤中继传输系统的基础研究。1981年F—32M、F—100M中容量光传输方式开始商用。后来采用波分复用技术的小容量光纤传输方式(F—6M)、大容量单模光纤传输方式(F—400M)都投入商用。目前正在研究... 1.光纤系统技术日本NTT公司从1974年开始光纤中继传输系统的基础研究。1981年F—32M、F—100M中容量光传输方式开始商用。后来采用波分复用技术的小容量光纤传输方式(F—6M)、大容量单模光纤传输方式(F—400M)都投入商用。目前正在研究超大容量光纤传输方式(F—1.6G)和1.5μm波段长中继区间光纤传输方式。表1为各种传输方式的主要指标。 展开更多

关键词 光纤通信技术 ntt 光纤系统 波分复用技术 光传输 中继传输 单模光纤 研究动向 基础研究 光纤通信系统

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NTT-AT推出新型光连接器研磨机

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《光通信技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期61-61,共1页

关键词 ntt—AT公司 光连接器研磨机 ATP-GS01 光连接器插件

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