申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2021-11-25

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114238205B

主分类号：G06F15/78

分类号：G06F15/78;G06F21/60;G06F21/62

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开

摘要：本发明公开了一种抗功耗攻击的高性能ECC协处理器系统，包括ECC主控器、有限域运算单元、标量乘模块、随机数发生器和哈希运算模块。ECC主控器控制着各模块协完成运算，并将状态信号反馈到寄存器组，通过调用有限域运算单元完成基本模运算后，继而将数据到标量乘模块中，完成点加倍点运算模块、密钥扫描、坐标转换、y坐标恢复和功耗平衡功能，其中随机数发生器用于产生标量乘运算中随机Z坐标，哈希运算模块完成输入消息的预处理，从而提高数字签名的效率，最终完成加解密功能和数字签名验签功能。本发明具有低空间复杂度、简单、规则且易于模块化的优点，兼具性能和面积开销优势，符合ECC的特定领域应用要求。

主权项：1.一种抗功耗攻击的高性能ECC协处理器系统，其特征在于，包括ECC主控器、有限域运算单元、标量乘模块、随机数发生器、哈希运算模块和寄存器组，所述标量乘模块包括点加倍点运算模块、密钥扫描、坐标转换与y坐标恢复模块和功耗平衡模块，分别负责执行协议层标量乘运算和点加运算，以及完成抗功耗攻击功能；其中，所述ECC主控器控制着各模块协完成运算，并将状态信号反馈到寄存器组，通过调用有限域运算单元完成基本模运算后，通过控制总线和数据总线传输数据到标量乘模块中；所述标量乘模块接收到有限域运算单元处理后的数据后，完成以下几步：（1）密钥扫描模块检测到来自标量乘控制器的使能信号有效时，启动计数器，同时对私钥寄存器进行位扫描，记录当前已扫描的私钥比特数；其次，（2）点加倍点运算模块由状态机根据密钥扫描模块输出的密钥比特，确定每一轮运算中点加倍点模块的输入输出配置后，完成蒙哥马利阶梯算法对分支的点加倍点运算；同时，（3）坐标转换与y坐标恢复模块在蒙哥马利阶梯算法迭代运算开始前，将基点P从仿射坐标系转换到投影坐标系，同时对中间点和进行初始化，当蒙哥马利阶梯算法迭代完成后，检测到标量乘模块输入信号有效时，标量乘模块将接收随机数发生器的输出作为随机Z坐标，再恢复出在仿射坐标系下的坐标；然后，（4）功耗平衡模块利用行波动态差分逻辑技术实现电路的功耗平衡；所述随机数发生器用于产生标量乘模块运算中随机Z坐标；所述哈希运算模块包括哈希IP核配置和编解码器，主要完成输入数据的预处理，将处理后的数据传入总线，再由ECC主控器调用，最终完成加解密功能和数字签名验签功能。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种抗功耗攻击的高性能ECC协处理器系统

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