[实用新型]多变量数字签名装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字签名技术领域，尤其涉及一种多变量数字签名装置。

背景技术

多变量公钥密码算法是现在和未来最重要的公钥密码算法之一，它具有抵御量子计算机攻击的能力。多变量公钥密码算法的安全性建立在一个NP-Hard问题(其中NP是指非确定性多项式(non-deterministic polynomial))的基础上，这个困难问题是求解有限域的多元多次方程组，其中大部分的多项式是二次多项式，所以多变量公钥密码算法又被叫作基于多元多项式的公钥密码算法。

在多变量公钥密码算法中，数字签名算法是最重要的算法之一。在多变量数字签名中，UOV、TTS和Rainbow密码算法应用较为广泛，被用于文件签名、身份认证等。对于多变量数字签名算法的使用，现有技术一般采用软件实现的方法，但在硬件上的实现方法较少，存在资源消耗较大等缺点。

实用新型内容

因此，为了克服现有技术的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种多变量数字签名装置。

具体地，本实用新型实施例提出的一种多变量数字签名装置，包括：输入输出控制模块，包括待签名文档数据及密钥输入端口、时钟输入端口、复位端口和数字签名输出端口；解码模块，信号连接所述输入输出控制模块且包括多类指令的解码电路；整数计算模块，信号连接所述解码模块且包括整数加减法电路；有限域计算模块，信号连接所述解码模块且包括有限域乘法器、有限域求逆器、有限域加法器、第一类移位器和第二类移位器；寄存器模块，信号连接所述解码模块且包括多个寄存器；RAM存储模块，信号连接所述解码模块；以及ROM存储模块，信号连接所述解码模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述输入输出控制模块中的所述待签名文档数据及密钥输入端口为两个且宽度均为单字节，所述时钟输入端口和所述复位端口的宽度均为单比特，所述数字签名输出端口的宽度为单字节。

在本实用新型的一个实施例中，所述解码模块中的所述多类指令的解码电路为十四类指令的解码电路。

在本实用新型的一个实施例中，所述整数计算模块中的所述整数加减法电路为0到9范围内的整数加减法电路。

在本实用新型的一个实施例中，所述有限域计算模块中的所述有限域乘法器、所述有限域求逆器和所述有限域加法器分别为三个GF(2⁴)乘法器、一个GF(2⁴)求逆器和六个GF(2⁴)加法器。

在本实用新型的一个实施例中，所述寄存器模块中的所述多个寄存器为三类特殊寄存器且单个特殊寄存器的空间为单字节。

在本实用新型的一个实施例中，所述RAM存储模块包括两个地址端口、一个数据输入端口、两个数据输出端口和两个使能信号端口。

在本实用新型的一个实施例中，所述多变量数字签名装置为专用集成电路(ASIC)器件。

在本实用新型的一个实施例中，所述多变量数字签名装置为可编程逻辑器件例如FPGA器件。

本实用新型实施例提供的多变量数字签名装置可以是专用集成电路(ASIC)器件或者是可编程逻辑器件例如FPGA器件，其能够在绝大部分FPGA器件上进行数字签名计算，输入需要签名的文档至FPGA器件，经过计算后输出相应的多变量签名，具有消耗资源少、速度快、安全级别高等特点。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

图1为根据本实用新型示例性实施例的一种多变量数字签名装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提出的一种多变量数字签名装置10包括输入输出控制模块11、解码模块12、整数计算模块13、有限域计算模块14、寄存器模块15、RAM存储模块16和ROM存储模块17，解码模块12信号连接输入输出控制模块11，以及整数计算模块13、有限域计算模块14、寄存器模块15、RAM存储模块16和ROM存储模块17分别信号连接解码模块12。下面将结合图1分别对本实施例多变量数字签名装置10的各组成部分做详细介绍。