文档摘要：作为后量子签名算法Falcon的核心部件,剩余数系统对算法的密钥生成模块中求解NT-RU方程有重大意义.本文介绍了RNS的FPGA实现方法,深入研究其剩余数生成、循环群求逆模块以及剩余数还原模块,提出高效的硬件设计思路与结构,采用并行结构设计算法主体框架,利用循环迭代进行优化,并在芯片上进行综合,给出算法整体改进方案,实现剩余数系统在六轮升降环中的全部的应用,并进一步提高数据量,完成模数生成模块十轮升降环应用的硬件实现,算法整体使用较少的逻辑资源,并在运算速度上有进一步的提升.
Abstract：AsthecorecomponentofpostquantumsignaturealgorithmFalcon,ResidualNumberSystem(RNS)isofgreatsignificanceforsolvingtheNTRUequationinkeygenerationmoduleofalgorithm.Inthispaper,FPGAimplementationofRSNisintroduced.Residualnumbergeneration,cyclicgroupin-versionmoduleandresidualnumberreductionmodulearedeeplystudied.Anefficienthardwaredesignideaandstructureisproposed,wheremainframeworkofthealgorithmisdesignedusingtheparallelstructureandcycliciterationisadoptedforoptimization.Synthesisisperformedonchipandanoverallimprovementschemeofthealgorithmispresented.ApplicationsoftheRNSin6-roundsliftringareallrealizedanddatavolumeisfurtherincreased.Hardwareimplementationofmodulargenerationmoduleapplicationin10-roundsliftringisperformedwithlesslogicalresourceandhigheroperatingspeed.
作者：薛莲 高献伟 田紫珊Author：XUELian GAOXianwei TIANZishan
作者单位：北京电子科技学院,北京市100070
刊名：北京电子科技学院学报
Journal：JournalofBeijingElectronicScienceandTechnologyInstitute
年，卷(期)：2023, 31(4)
分类号：TN918
关键词：剩余数系统 基于格的后量子签名算法 FPGA
Keywords：ResidualNumberSystem(RNS) Lattice-basedpostquantumsignaturealgorithm FPGA
机标分类号：TP301.6TN918.1F244.2
在线出版日期：2024年4月1日
基金项目：北京电子科技学院一流学科建设项目后量子签名算法Falcon的剩余数系统FPGA实现研究[
期刊论文] 北京电子科技学院学报--2023, 31(4)薛莲 高献伟 田紫珊作为后量子签名算法Falcon的核心部件,剩余数系统对算法的密钥生成模块中求解NT-RU方程有重大意义.本文介绍了RNS的FPGA实现方法,深入研究其剩余数生成、循环群求逆模块以及剩余数还原模块,提出高效的硬件设计思路与结构...参考文献和引证文献
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关键词：剩余数系统,基于格的后量子签名算法,FPGA,
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