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基于数据流架构的NTT蝶式计算加速: 1; 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... 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; 在线阅读下载PDF 职称材料

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: 2; 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... 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; 在线阅读下载PDF 职称材料

基于FPGA的有限域NTT算法设计与实现被引量：4: 3; 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... 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; 在线阅读下载PDF 职称材料

Dilithium算法的FPGA高效扩展性优化被引量：1: 4; 作者燕云飞李斌 +3 位作者魏源鑫张博林马添翼周清雷《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期826-834,共9页; 为提高Dilithium在实际应用中的运行效率,提出了一种Dilithium算法的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)高效扩展性优化实现。具体在以下几个方面进行优化:将KOA(Karatsuba-Offman-Algorithm)算法与快速模约减算法... 展开更多; 关键词 Dilithium算法现场可编程门阵列数论变换硬件实现; 在线阅读下载PDF 职称材料

高能效混合基多项式乘法算法及可重构硬件结构研究与设计: 5; 作者别梦妮李伟 +3 位作者陈韬李慧琴杜怡然南龙梅《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期3957-3966,共10页; 本文针对快速多项式乘法算法与可重构单元的高能效设计问题展开研究,首先对现有的格基后量子密码算法展开研究,提出了一种基于数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)的快速多项式乘法算法,并针对其中的核心运算过程,提出了高能效混... 展开更多; 关键词后量子密码算法格多项式乘法数论变换; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名基于数据流架构的NTT蝶式计算加速: 1; 作者石泓博范志华李文明张志远穆宇栋叶笑春安学军; 机构处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 中国科学院大学计算机科学与技术学院; 出处《计算机研究与发展》北大核心 2025年第6期1547-1561,共15页; 基金国家重点科技发展计划(2023YFB4503500) 北京市新星计划(20220484054,20230484420) +1 种基金中国科学院青年创新促进会资助项目。; 文摘全同态加密(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.; 关键词数据流全同态加密 ntt算法蝶式计算 RISC-V指令集; Keywords dataflow full homomorphic encryption(FHE) ntt algorithm butterfly computation RISC-V instruction set; 分类号 TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名后量子密码中基于NTT的低成本多项式乘法器硬件设计与实现: 2; 作者阚瑞晨肖昊; 机构合肥工业大学微电子学院; 出处《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; 基金国家自然科学基金资助项目(61974039)。; 文摘在后量子密码(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%。; 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; Keywords post-quantum cryptography(PQC) Kyber algorithm number theoretic transform(ntt) polynomial multiplier memory access; 分类号 TN492 [电子电信—微电子学与固体电子学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名基于FPGA的有限域NTT算法设计与实现被引量：4: 3; 作者谢星孙玲黄新明韩赛飞; 机构南通大学杏林学院南通大学工程训练中心南通大学电子信息学院; 出处《现代电子技术》北大核心 2020年第9期79-82,共4页; 基金国家自然科学基金资助项目(61571246) 南通大学杏林学院自然科学基金(2016k132) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX17 1920)。; 文摘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。; 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; Keywords finite field ntt algorithm FPGA platform fully homomorphic encryption large number multiplication parallel processing operation speed comparison; 分类号 TN915.08-34 [电子电信—通信与信息系统]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名Dilithium算法的FPGA高效扩展性优化被引量：1: 4; 作者燕云飞李斌魏源鑫张博林马添翼周清雷; 机构郑州大学计算机与人工智能学院; 出处《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期826-834,共9页; 基金河南省科技攻关项目(232102211055) 河南省网络密码技术重点实验室研究课题(LNCT2022-A14)。; 文摘为提高Dilithium在实际应用中的运行效率,提出了一种Dilithium算法的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)高效扩展性优化实现。具体在以下几个方面进行优化:将KOA(Karatsuba-Offman-Algorithm)算法与快速模约减算法相结合,构成快速模乘单元,优化数论转换(Number TheoreticTransform,NTT)实现的大量多项式乘法;采用多RAM(Random Access Memory)存取参与运算的多项式系数,根据Dilithium算法的特点,设计了一种多项式系数读取策略,以快速、正确地读取RAM中的多项式系数。针对方案中的采样和散列工作,分析了SHAKE算法系列的特点,设计了一种低延迟可扩展的Keccak硬件架构,使得其能够根据输入信号的不同执行不同的SHAKE算法。实验结果表明,所提方案在频率方面相比其他方案提升了60.7%~131.9%,兼顾硬件的资源消耗和执行效率。; 关键词 Dilithium算法现场可编程门阵列数论变换硬件实现; Keywords Dilithium algorithm FPGA ntt Hardware implementation; 分类号 TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名高能效混合基多项式乘法算法及可重构硬件结构研究与设计: 5; 作者别梦妮李伟陈韬李慧琴杜怡然南龙梅; 机构信息工程大学; 出处《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期3957-3966,共10页; 基金国防预研项目(No.2019-JCJQ-JJ-123)。; 文摘本文针对快速多项式乘法算法与可重构单元的高能效设计问题展开研究,首先对现有的格基后量子密码算法展开研究,提出了一种基于数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)的快速多项式乘法算法,并针对其中的核心运算过程,提出了高能效混合基的NTT和INTT(Inverse Number Theoretic Transform)算法,该算法可以利用NTT变换高效实现所有基于有限域的格基后量子密码算法中的多项式乘法.在此基础上,对快速多项式乘法算法运算结构进行研究,在不增加额外运算部件的前提下,通过优化网络连接关系,提出了一种高能效可重构的混合基多项式乘法加速网络,在可灵活实现基2、基3、基4的NTT/INTT算法的同时,将基3与基4的NTT运算效率提升了一倍.本文针对混合基NTT运算过程中的访存冲突问题展开研究,从理论上分析了冲突产生的原因,在此基础上分析提出了一种高能效混合基的内存管理方案,设计了相应的地址生成逻辑.本文提出的内存访问方案是原地内存访问的一种,硬件固化后仍可实现不同的多项式乘法算法的内存管理.实验结果表明,在55 nm CMOS工艺下,完成维度为256,模数小于2^(16)的多项式乘法运算仅需0.785μs,最高工作频率可达到476 MHz,功耗为83.6 mW,面积时间积(Area Time Product,ATP)为152.604 kGE·μs.与当前现有研究相比,本文提出的结构的ATP值降低了40%以上.; 关键词后量子密码算法格多项式乘法数论变换; Keywords post-quantum cryptography algorithm lattice-based polynomial multiplication ntt; 分类号 TN402 [电子电信—微电子学与固体电子学] TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	基于数据流架构的NTT蝶式计算加速	石泓博范志华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	0	在线阅读下载PDF 职称材料
2	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	阚瑞晨肖昊	《合肥工业大学学报(自然科学版)》北大核心	2025	0	在线阅读下载PDF 职称材料
3	基于FPGA的有限域NTT算法设计与实现	谢星孙玲黄新明韩赛飞	《现代电子技术》北大核心	2020	4	在线阅读下载PDF 职称材料
4	Dilithium算法的FPGA高效扩展性优化	燕云飞李斌魏源鑫张博林马添翼周清雷	《计算机科学》 CSCD 北大核心	2024	1	在线阅读下载PDF 职称材料
5	高能效混合基多项式乘法算法及可重构硬件结构研究与设计	别梦妮李伟陈韬李慧琴杜怡然南龙梅	《电子学报》 CSCD 北大核心	2024	0	在线阅读下载PDF 职称材料