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公开(公告)号：CN113986196A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111240344.6
申请日：2021-10-25
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提供了一种离散高斯噪声的并行生成方法及硬件结构，属于密码学算法硬件设计领域，包括：真随机数缓冲区、随机比特寄存器、比特搜索模块、结果输出处理模块、控制状态机、结果缓冲区。本发明的提出了一种基于Knuth‑Yao算法的离散高斯噪声的生成方法及硬件结构，可以生成格密码学中所需要的离散高斯噪声。本发明在保证噪声分布的密码学安全性的同时，降低了采样时延，提高了并行度，并减少了查找的空间复杂度，提高了格密码算法的运行效率。
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公开(公告)号：CN113377332A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110591328.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提出了一种基于线性分段的softmax硬件实现方法，该方法实现的电路系统包括：控制器用于实现softmax运算所需的源数据的读取和分发，以及运算结果的存储；排序模块用于将输入进行排序，并找出最大值；自然指数模块用于计算输入源数据的e指数函数值；加法树模块用于将e指数模块的结果进行累加；除法模块用于计算每个e指数计算结果与累加结果的比值。该方法实现的电路系统通过分解计算过程、压缩计算区间，大幅降低了传统查找表方法实现softmax的参数，兼具了高性能和低硬件资源开销，可用于各种人工智能算法加速场景。
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公开(公告)号：CN111045965B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201911025671.2
申请日：2019-10-25
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种多通道无冲突拆分的硬件实现方法及运行该方法的计算机设备与可读存储介质，该方法基于DMA接口单元、控制单元、数据存储单元、无冲突访存单元和数据重组单元实现。DMA接口单元用于DDR和SRAM之间的数据交互；控制单元用于根据配置信息选择数据存储单元划分模式和无冲突访存单元访存模式；数据存储单元用于存储源数据和结果数据；无冲突访存单元通过地址映射将按采样点输入的源数据按通道存入数据存储单元；数据重组单元用于根据配置信息重组结果数据，送至DMA接口单元进行结果输出。本发明对采样点数、通道数没有限制，适用于数字信号处理和人工智能场景，具有高通用性、高并行路数、高存储资源利用率和低控制复杂度的特点。
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公开(公告)号：CN111026603A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911026334.5
申请日：2019-10-25
Applicant: 南京大学
Abstract: 公开了一种片上网络温度预测方法、装置、设备和存储介质。本申请一实施例中，片上网络温度预测方法可以包括：获取片上网络中各个处理器在当前时刻之后预定时长内待处理指令的指令信息；根据所述待处理指令的指令信息，计算片上网络在当前时刻之后预定时长内的功耗；根据片上网络在当前时刻之后预定时长内的功耗、片上网络当前时刻的温度，计算片上网络在预定时刻的温度，所述预定时刻是当前时刻之后的时刻且与当前时刻相差所述预定时长。本申请能够避免因负载波动大而导致的片上网络温度预测准确度降低的问题。
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公开(公告)号：CN113986196B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202111240344.6
申请日：2021-10-25
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提供了一种离散高斯噪声的并行生成方法及硬件结构，属于密码学算法硬件设计领域，包括：真随机数缓冲区、随机比特寄存器、比特搜索模块、结果输出处理模块、控制状态机、结果缓冲区。本发明的提出了一种基于Knuth‑Yao算法的离散高斯噪声的生成方法及硬件结构，可以生成格密码学中所需要的离散高斯噪声。本发明在保证噪声分布的密码学安全性的同时，降低了采样时延，提高了并行度，并减少了查找的空间复杂度，提高了格密码算法的运行效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116938432A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310374140.4
申请日：2023-04-10
Applicant: 南京大学 , 上海航天测控通信研究所
Abstract: 发明提供了一个基于同态加密门自举技术的硬件平台及方法，该硬件平台在原TFHE方案的基础上对其算法进行了硬件实现，并给出了具体的硬件架构。该平台能够快速准确的对经过同态运算后噪声达到噪声容限的密文进行噪声刷新，使得其噪声下降以进行后续的同态运算。该发明主要应用于需要快速自举的同态加密的相关应用，例如云上计算、云上神经网络预测等。
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公开(公告)号：CN113342310B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202110679777.5
申请日：2021-06-18
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提出了一种应用于格密码的串行参数可配快速数论变换硬件加速器，包括顶层控制模块、数据索引模块、单位根幂次模块、蝶形运算单元模块及蒙哥马利模块。顶层控制模块控制状态转换，数据索引模块对数据存储器进行寻址，单位根幂次模块对单位根的幂次进行存储地址计算，蝶形运算单元模块接收来自存储的数据进行蝶形运算，蒙哥马利模块负责将输入数据转换为蒙哥马利形式以加速后续计算，并将结果转换为正常形式避免发生错误。另外，本发明还可以根据实际需求增加随机数发生器进行冗余运算以防御侧信道攻击。与现有技术相比，本发明运算速度大幅度提高，且参数可配置提高了硬件资源的利用率，同时在保证高性能的基础上兼具了一定的通用性。
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公开(公告)号：CN115860094A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211372806.4
申请日：2022-11-03
Applicant: 南京大学
IPC: G06N3/082 , H04L9/00 , G06N3/0464
Abstract: 本发明公开了一种基于同态加密的二值卷积神经网络实现方法及系统，包括：云端对MNIST数据集进行预处理，得到二值图像数据；云端构建明文下二值卷积神经网络模型，训练网络参数；客户端使用TFHE加密方案对二值图像数据进行同态加密，将加密图像数据传输给云端；云端根据训练得到的网络参数，构建一个基于布尔电路或一个基于算术电路的加密神经网络，对加密图像数据进行推理，得到密态结果，传输到客户端；客户端对密态结果进行解密，得到推理结果。本发明将TFHE同态加密算法与二值卷积神经网络结合，构建了一个支持快速门自举技术的加密神经网络，在保护数据隐私性的同时，提高了密文计算速度，缩短了神经网络运行时间。
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公开(公告)号：CN115374458A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211014356.1
申请日：2022-08-23
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于同态加密的自适应大整数模乘运算方法和装置，属于格密码领域。先根据模数以及位宽参数进行预计算，得到循环指示数；再利用模数得到分解基底，将被乘数按分解基底分解；根据循环指示数以及位宽参数进行替代约减，在同余的环境下用分解基底的平方与模数的差代替基底的平方项进行约减；而后对得到的结果进行移位约减并与模数进行比较得到最后的模乘结果。本发明解决了大整数模乘计算中需要较高的位宽，乘法计算复杂度高的问题，可以降低乘法计算复杂度，减少大整数模乘计算所需位宽，且可以保证运算速度。
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公开(公告)号：CN115268840A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210746187.4
申请日：2022-06-29
Applicant: 南京大学
IPC: G06F7/72
Abstract: 本发明公开了一种基于同态加密的快速模乘运算方法和模乘器，属于格密码领域。本发明的方法为先计算出被乘数的乘积，在同余的环境下进行多次移位约减，最终通过比较结果和模数的大小再进行一步约减，得到最后的模乘结果。模乘器包括模数运算模块，模乘运算模块以及控制与输出模块。本发明的目的在于克服现有技术中，基于同态加密的模乘算法运算涉及的乘法计算较多，乘法计算复杂度高，运算时间长的问题，本发明可以减少乘法计算复杂度，加快运算速度，减少硬件面积开销。
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