SM2算法的高速專用積體電路實現方法研究

《SM2算法的高速專用積體電路實現方法研究》是依託清華大學，由白國強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：SM2算法的高速專用積體電路實現方法研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：白國強
• 項目類別：面上項目

項目摘要

SM2算法是我國2012年發布的公鑰密碼算法標準。本項目研究SM2算法的高速專用積體電路實現方法，目的是為SM2算法高速專用積體電路晶片的設計提供理論基礎和實驗數據。實現方法由算法結構和電路結構組成。項目將從兩方面入手展開研究。一是運算周期數(cycles)，二是電路工作頻率（或關鍵路,critical path）。項目將針對SM2算法曲線的特殊性，以高速和超高速實現為出發點，從有限域算術層、橢圓曲線點加倍點層和橢圓曲線點乘層對點乘運算進行算法最佳化，減少周期數，提出算法結構。項目將通過電路設計的各種技術，縮短關鍵路徑，提出電路結構。針對金融IC卡套用，國家發改委曾提出SM2算法積體電路實現的性能指標，但這一指標至今未能達到。本項目將為國內高速SM2晶片的研發提供學術支撐和技術支持。本項目是一個從國內迫切需要解決的關鍵科技問題角度提出的項目，具有明確的研究意義。

結題摘要

按照項目計畫書提出的研究目標和研究內容，本項目主要對SM2算法積體電路實現中的算法結構、電路結構和抗功耗攻擊方法進行了研究。分析了SM2算法實現的總體算法結構，分析比較和優選了各種具體計算方法與技術，提出了一種具有極少周期數的算法結構，並指出了電路實現的關鍵問題。得到了在256位的全位長單周期乘法器下，完成一次SM2點乘最少需1800個周期，在0.13微米CMOS工藝下，關鍵路徑小於6納秒，每秒可完成點乘5萬次以上等重要結果。這些數據和通過本項目實施所取得的其他研究結果，極大地豐富了SM2算法積體電路實現的研究成果，擴大了SM2算法的影響，初步把SM2算法引入了學術研究之中，為SM2高速專用積體電路晶片的研發提供了指導，對SM2算法的推廣套用具有意義。