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可重构的素域SM2算法优化方法
文献摘要：
针对SM2算法软件效率低、硬件实现资源利用率低、可扩展性差的问题,提出了一种可重构的素域SM2算法优化方法.通过对SM2算法的深入分析,从不同计算阶段和计算特点着手,分别采用KOA快速乘法、快速模约减和Barrett算法实现推荐或任意参数的模乘运算,并优化改进基为4的扩展欧几里得算法加速模逆运算.然后,在标准射影坐标系下以蒙哥马利方法提高点乘运算效率,并优化了点加和倍点数据流,将运算周期缩短至12个时钟.同时,在FPGA内部实现了快速的坐标系转换.最后,设计实现了多SM2的并行调度管理,满足日益多样化的应用需求.实验结果分析表明,所优化的SM2充分利用了FPGA的资源,缩短了点乘周期,每秒计算次数最多较CPU(Intel i5-8300)高352.48倍,提高了计算性能和可扩展性.
文献关键词：
可重构;SM2;FPGA;蒙哥马利点乘;快速模乘
中图分类号：
作者姓名：
李斌;周清雷;陈晓杰;冯峰
作者机构：
郑州大学计算机与人工智能学院,河南 郑州 450001;数学工程与先进计算国家重点实验室,河南 郑州 450001
文献出处：
引用格式：
[1]李斌;周清雷;陈晓杰;冯峰-.可重构的素域SM2算法优化方法)[J].通信学报,2022(03):30-41
A类：
蒙哥马利点乘,快速模乘
B类：
可重构,SM2,算法优化,算法软件,硬件实现,资源利用率,可扩展性,点着,KOA,Barrett,算法实现,优化改进,欧几里得,模逆,逆运算,射影,利方,高点,运算效率,数据流,时钟,FPGA,坐标系转换,设计实现,并行调度,调度管理,应用需求,实验结果分析,每秒,数最多,CPU,Intel,i5
AB值：
0.40039
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