一种基于可重构计算的AES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

    公开(公告)号:CN112134686A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202010947808.6

    申请日:2020-09-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种基于可重构计算的AES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,硬件实现方法具体包括如下步骤:步骤1、初始化;步骤2、调用密钥运算单元;步骤3、读取与传输数据源;步骤4、调用加/解密计算单元;步骤5、读取与传输结果数据;步骤6、判决。本发明的目的在于提高AES硬件实现算法的灵活性,根据配置信息的不同,对硬件架构进行重构,支持AES加解密算法的加解密模式、明文/密文CBC/EBC分组模式、密钥长度及加解密轮数、总明文/密文长度等参数灵活配置。该发明可以有效提高AES硬件实现的配置灵活性,同时,将行移位、列混淆和字节替代三个步骤进行合并,减小AES算法的关键路径,在保证加解密精度的同时提高硬件实现速度。

    基于余数系统和BFV方案的同态加密重线性化方法及系统

    公开(公告)号:CN115203718A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210567493.1

    申请日:2022-05-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 基于余数系统和BFV方案的同态加密重线性化方法及系统,所述方法包括读取同态乘法计算得到的第三项密文多项式;将所述第三项密文多项式按照RNS的各个基进行分解,获得每个基的分量;将所述每个基的分量复制到RNS各个基对应的若干组通道中,形成分解后的第三项密文多项式组;对所述分解后的第三项密文多项式组和两组重线性化密钥组进行NTT变换,并对其结果依序进行内积运算和INTT变换,得到两组第三项密文多项式的输出结果;将两组第三项密文多项式的输出结果,分别与同态乘法计算得到的第一项密文多项式、第二密文多项式相加,获得重线性化后的两项密文。通过对同态乘法中运算量最大的重线性化部分进行加速,大大提高了同态乘法的效率。

    一种应用于5G系统的SNOW-V算法加速器及其加速方法

    公开(公告)号:CN114039719A

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202111307012.5

    申请日:2021-11-05

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种应用于5G系统的SNOW‑V算法加速器及其加速方法,其中所述加速器包括由两个移位寄存器组成的LFSR模块,用于生成SNOW‑V算法运算所需数据的一个循环结构;还包括由寄存器、加法器和AES加密轮组成的FSM模块,通过FSM中各个单元之间的循环计算,最终生成密钥流不断输出,该密钥流与明文异或后得到密文。本发明提出的硬件架构资源利用率高,能够快速地生成密钥流,同时可以在未来满足5G系统的超高速加密需求。

    一种3DES加密解密算法可重构计算实现装置及其可重构计算方法

    公开(公告)号:CN112199325A

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN202011165615.1

    申请日:2020-10-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出一种3DES加密解密算法可重构计算实现装置及其可重构计算方法,包括3DES加解密控制器,通过有限状态机控制算法流程的执行,接收来自调度器的配置字,对运算单元配置,形成相应的计算电路功能;源数据地址产生和数据分发模块,从源数据保存单元按顺序读取源数据,并送入计算单元;子密钥生成模块,将初始密钥进行处理,得出三重加解密计算轮函数中需要48个的子密钥;三重加解密计算模块,用于完成3DES加密解密运算;结果数据地址产生和数据分发模块,接收算法模块的计算结果按顺序存入结果存储单元;可重构加解密S盒,根据计算模块的需求,通过ROM完成算法中S盒映射;SRAM存储模块,存储待计算的源数据和计算完成的结果数据。

    一种针对多种加解密计算的可重构加速核心系统及其加速方法

    公开(公告)号:CN112199324A

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN202011163743.2

    申请日:2020-10-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出一种针对多种加解密计算的可重构加速核心系统及其加速方法,通过重构单元改变片内连线方式以改变计算单元的计算顺序,使其复用同一套硬件资源实现多种加解密算法。加速核心系统包括用于接收来自外部算法配置流的顶层控制模块;用于接收来自顶层控制模块的配置数据流的算法控制模块;通过数据处理专用接口与所述算法控制模块相连接的数论运算簇;用于接收来自顶层控制模块的配置数据流的直接存储访问控制模块;以及带有安全处理单元的片内源数据、结果数据存储模块以及密钥存储模块。本发明在顶层控制模块接受到外部算法配置流后,会根据配置流重构算法控制模块与数论运算簇及源数据、结果数据、秘钥存储模块之间的互联关系。

    一种表面修饰的氧化铁核-氧化钆壳复合纳米粒子及其制法和用途

    公开(公告)号:CN103463648A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201310374471.4

    申请日:2013-08-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种表面聚乙二醇修饰的氧化铁核-氧化钆壳复合纳米粒子,它是一种平均粒径为50~300nm的氧化铁为核-氧化钆为壳的复合纳米多孔微球表面修饰有聚乙二醇的复合纳米粒子,它是亲水性的,在广泛的pH范围内具有较好的稳定性,具有生物相容性,纳米粒子表面规则,外壳壁上有很多孔道,具有T1、T2双模式磁共振成像的功能。本发明的表面聚乙二醇修饰的氧化铁核-氧化钆壳复合纳米粒子双模式成像效果明显,制备方法简单、绿色环保,原材料便宜,还可以通过嫁接靶向分子更准确的检测肿瘤,本发明将在材料、生物、医药领域具有极大的应用价值和广阔的应用前景。本发明公开了其制法。

    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

    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。

    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

    公开(公告)号:CN113342310A

    公开(公告)日:2021-09-03

    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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