[发明专利]执行加密计算标量乘法指令有效

专利信息
申请号: 202080013667.9 申请日: 2020-02-13
公开(公告)号: CN113424491B 公开(公告)日: 2023-10-27
发明(设计)人: E·M·施瓦茨;J·布拉德伯里;E·T·马利;C·雅各比 申请(专利权)人: 国际商业机器公司
主分类号: H04L9/30 分类号: H04L9/30
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 李永敏;于静
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 执行 加密 计算 标量 乘法 指令
【说明书】:

获得用于执行加密操作的标量乘法的单个架构指令。指令被执行,并且该执行包括:确定多个标量乘法函数中由待执行的指令支持的标量乘法函数。获得标量乘法函数的输入,并且该输入包括至少一个源分量和标量值。使用输入来执行标量乘法函数以提供将要在加密操作中使用的输出。

技术领域

一个或多个方面一般涉及促进计算环境内的处理,尤其涉及促进在计算环境内执行加密操作。

背景技术

密码技术(cryptography)用于在计算环境内提供安全通信,包括消息的安全传输。密码技术包括加密消息,使得只有授权方可以读取所发送的消息。例如,在加密期间,使用加密技术对明文消息进行编码以提供加密的消息或密文。将加密的消息发送给经授权的接收者。接收者接收加密的消息,并使用相同的加密技术对其进行解密,以提供消息的明文。

有许多可以使用的加密技术,包括基于椭圆曲线的那些。这种加密技术包括例如椭圆曲线签名算法(ECDSA)和爱德华曲线数字签名算法(EdDSA)。在使用这些技术执行密码技术时,所执行的常见的、计算密集的运算是标量乘法运算。在利用椭圆曲线的密码技术中,常见的、非常计算密集的运算是标量乘法运算。本发明基于操作的曲线和质数(prime)创建单个硬件指令以实现该操作。以前,这些操作是用软件例程执行的,并且涉及太多的计算以致于不能在大多数计算机上以硬件实现。

因此,在本领域中需要解决上述问题。

发明内容

从第一方面来看,本发明提供了一种促进计算环境内的处理的计算机实现的方法,所述计算机实现的方法包括:获得指令,所述指令是单个架构指令;以及执行所述指令,所述执行包括:确定多个标量乘法函数中由所述待执行的指令支持的标量乘法函数;获得用于待执行的标量乘法函数的输入,所述输入包括至少一个源分量和标量值;以及使用所述输入执行所述标量乘法函数以提供将在加密操作中使用的输出。

从另一方面来看,本发明提供了一种用于促进计算环境内的处理的计算机系统,该计算机系统包括:存储器;以及耦接到存储器的处理器,其中,计算机系统被配置为执行一种方法,该方法包括:获得指令,所述指令是单个架构指令;以及执行所述指令,所述执行包括:确定多个标量乘法函数中由所述待执行的指令支持的标量乘法函数;获得用于待执行的标量乘法函数的输入,所述输入包括至少一个源分量和标量值;以及使用所述输入执行所述标量乘法函数以提供将在加密操作中使用的输出。

从另一方面来看,本发明提供了一种用于促进计算环境内的处理的计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质可由处理电路读取并且存储由所述处理电路执行以便执行用于执行本发明的步骤的方法的指令。

从另一方面来看,本发明提供了一种存储在计算机可读介质上并且可加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序,包括软件代码部分,当所述程序在计算机上运行时,用于执行本发明的步骤。

通过提供一种用于促进计算环境内的处理的计算机程序产品,克服了现有技术的缺点,并提供了附加的优点。该计算机程序产品包括可由处理电路读取并且存储用于执行方法的指令的计算机可读存储介质。所述方法包括获得指令,所述指令是单个架构指令。执行所述指令,且所述执行包括确定多个标量乘法函数中由待执行的指令支持的标量乘法函数。获得用于待执行的标量乘法函数的输入,且所述输入包括至少一个源分量和标量值。使用所述输入来执行所述标量乘法函数以提供将在加密操作中使用的输出。

通过使用单个架构指令来执行标量乘法函数,用于执行该函数的原语(primitive)软件指令的重要子集被该单个架构指令所取代。用单个架构指令替换这些原语指令降低了程序的复杂性,并消除了包括用于优化原语指令的代码的需要。整体性能得到改善。此外,不需要分配寄存器和存储器来保存中间结果,从而释放资源用于其它并行操作。

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