[发明专利]数字摘要的碰撞计算装置及碰撞计算方法

说明书

本发明公开了一种数字摘要的碰撞计算装置及碰撞计算方法，所述装置包括接口模块、预处理模块、流水控制模块、逻辑运算模块、比较模块，外部设备通过接口模块向预处理模块输入种子数据，预处理模块利用种子数据计算初始值，逻辑运算模块根据初始值生成第二数字摘要并发送给比较模块，接口模块将第一数字摘要发送给比较模块，比较模块将两个数字摘要进行碰撞计算；当计算结果命中碰撞目标时，发送给外部设备；否则，将计算结果发送给预处理模块对初始值进行修正。本发明通过流水控制模块控制比较模块的流水作业，结合接口模块，使用户通过普通PC将数据送入并进行高速的碰撞查找，同时，通过预处理模块集成了种子数据生成器，有效降低了计算复杂度。

技术领域

本发明属于信息安全和保密通讯领域，具体涉及一种数字摘要的碰撞计算装置及碰撞生成方法。

背景技术

随着信息时代的到来，信息的安全问题变得越来越重要，通常情况下，可采用加密技术、访问控制技术、认证技术等，来保证信息的安全。SHA1算法，即数字摘要算法，是目前广泛用于信息安全和保密通讯中的一种加密技术，用来保护信息的数据和签名的完整性，以防信息被篡改或泄露。

现有技术中，数字摘要算法基于PC平台、安全芯片和FPGA平台来实现。基于PC平台的数字摘要算法，实现的效率取决于PC硬件性能和操作系统，如果需要提高数字摘要算法的运算速率，则需要耗费更多的硬件资源，例如，用在服务器和后台做正向的大数据量的数据摘要，1秒内单机运算速度可达10万次。基于安全芯片的数字摘要算法，虽然实现效率很高，但当单纯做SHA1运算处理时，存在流片成本高和缺乏有效的高速数据通讯接口的问题。基于FPGA平台，虽然可以实现多种加密算法，例如数字摘要算法，但FPGA平台的算法计算大部分都集中在内部关键计算的优化上，从系统层面上无法实现整体的性能提升。

由此可见，在现有技术中，无论是数字摘要的生成速率，还是数字摘要碰撞的寻找速率，虽然在2005年前后数学理论上已将其运算量降至63次方以内，但在技术实现上依然存在运算瓶颈。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种数字摘要的碰撞计算装置及碰撞计算方法，将高速通讯接口、中断控制流程、内部流水运算相结合，优化关键路径计算，以解决运算瓶颈，提高数字摘要的碰撞计算速率。

根据本发明的一个方面，提供了一种数字摘要的碰撞计算装置，所述装置包括：接口模块、预处理模块、流水控制模块、逻辑运算模块、比较模块；其中，

所述接口模块与预处理模块、逻辑运算模块、比较模块相连，同时与外部设备相连，用于外部设备向所述预处理模块输入种子数据、匹配参数，向所述比较模块输入第一数字摘要、比较参数，并用于对外部设备输出计算结果，及用于向所述预处理模块、逻辑控制模块、比较模块输入控制数据；

所述预处理模块还与流水控制模块、逻辑运算模块、比较模块相连，用于利用来自接口模块的种子数据计算初始值，并将所述初始值发送给逻辑运算模块；或用于根据来自比较模块的计算结果和所述匹配参数对所述初始值进行修正，并将修正后的修正值发送给逻辑运算模块；

所述逻辑运算模块还与比较模块相连，用于根据来自预处理模块的初始值或修正值生成第二数字摘要，并将所述第二数字摘要发送给比较模块；

所述比较模块还与流水控制模块相连，用于接收来自接口模块的第一数字摘要和比较参数、来自逻辑运算模块的第二数字摘要、来自流水控制模块的控制数据，并根据所述控制数据的调度对所述第一数字摘要和第二数字摘要进行比较，根据比较参数得出数字摘要碰撞解析结果；当所述计算结果命中碰撞目标时，将所述计算结果发送给接口模块；当所述计算结果未命中碰撞目标时，将所述计算结果发送给所述预处理模块；

所述流水控制模块为流水线结构，用于向所述预处理模块、逻辑运算模块、比较模块发送流水控制数据。