【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电子电路、量子加密，更具体地，涉及一种后量子密码运算芯片。
技术介绍
1、随着量子通信、量子计算等技术的不断发展，量子计算机能够运行的量子比特数量不断增加，即量子计算机的算力不断增强。在加密
，随着计算机算力的增强，常规的公钥密码算法，如rsa、diffie-hellman、椭圆曲线等能被足够大和稳定的量子计算机攻破，进而使得这些公钥密码算法不再适应新形势下的密码运算。
2、后量子(post-quantum cryptography，pqc)密码算法，又名抗量子密码算法可以指在量子计算时代可以抵御量子计算机攻击的密码算法。在相关技术中，研究人员大都基于后量子密码的算法理论进行研究，缺乏针对后量子密码运算硬件电路的具体实现的研究，使得后量子密码算法的实际应用存在安全性低、实用性差等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提供了一种后量子密码运算芯片。
2、本公开的一个方面提供了一种后量子密码运算芯片，包括：数据接口、第一运算模块和第二运算模块，其中，上述第一运算模块包括处理器和第一直接存取单元，上述第二运算模块包括第一以太网单元、第一内存单元和后量子运算单元，其中，上述后量子运算单元包括多个后量子运算组件；其中，上述第一以太网单元被配置为通过上述数据接口接收目标数据，并在上述目标数据满足阈值条件的情况下，触发第一传输信号；上述处理器被配置为响应上述第一传输信号，从上述第一以太网单元中读取上述目标数据，并基于对上述目标数据的解析结果，从上述多个
3、根据本公开的实施例，上述第一运算模块还包括第一总线，上述第二运算模块还包括第二总线，上述第一总线被配置为分别连接上述处理器和上述第一直接存取单元，上述第二总线被配置为分别连接上述第一以太网单元、上述第一内存单元和上述后量子运算单元，上述第一总线和上述第二总线之间具有数据通道。
4、根据本公开的实施例，上述第一直接存取单元被配置为响应上述第一传输信号，在确定获取上述第一总线和上述第二总线的控制权的情况下，通过上述第一总线、上述数据通道和上述第二总线，将上述目标数据从上述第一以太网单元搬运至上述第一内存单元。
5、根据本公开的实施例，上述第一直接存取单元被配置为响应上述第一传输信号，向上述处理器发送总线请求信号；上述处理器被配置为响应上述总线请求信号，在上述处理器从上述第一以太网单元中读取得到上述目标数据，并结束当前读取任务后，向上述第一直接存取单元发送总线响应信号，并释放上述第一总线和上述第二总线的控制权；以及上述第一直接存取单元被配置为响应上述总线响应信号，获取上述第一总线和上述第二总线的控制权。
6、根据本公开的实施例，上述第一直接存取单元还被配置为在确定将上述目标数据从上述第一以太网单元搬运至上述第一内存单元的情况下，释放上述第一总线和上述第二总线的控制权。
7、根据本公开的实施例，上述第一运算模块还包括只读存储单元，上述只读存储单元中存储有数据解析规则，其中，上述多个后量子运算组件各自用于多个后量子算法各自的多种密码运算；上述处理器被配置为从上述只读存储单元中读取上述数据解析规则，并利用上述数据解析规则对上述目标数据进行解析，得到运算类型解析结果和算法类型解析结果，并基于上述运算类型解析结果和上述算法类型解析结果，从上述多个后量子运算组件中确定上述目标后量子运算组件。
8、根据本公开的实施例，上述第二运算模块还包括第二直接存取单元；其中，上述目标后量子运算组件被配置为向上述第一内存单元写入上述密码运算结果，并触发第二传输信号；上述第二直接存取单元被配置为响应上述第二传输信号，将上述密码运算结果从上述第一内存单元搬运至上述第一以太网单元；以及上述第一以太网单元被配置为通过上述数据接口返回上述密码运算结果。
9、根据本公开的实施例，后量子密码运算芯片还包括：锁相环单元，上述锁相环单元被配置为分别向上述处理器、上述第一直接存取单元、上述第一以太网单元、上述第一内存单元和上述后量子运算单元提供运行时钟信号。
10、本公开的另一个方面提供了一种后量子密码运算芯片，包括：数据接口、选择寄存器、至少一个第二以太网单元、第一运算模块和第二运算模块，其中，上述第一运算模块包括处理器和第一直接存取单元，上述第二运算模块包括第一以太网单元、第一内存单元和后量子运算单元，其中，上述后量子运算单元包括多个后量子运算组件；其中，上述数据接口被配置为接收目标数据，基于上述选择寄存器中配置的选择参数，从上述第一以太网单元和上述至少一个第二以太网单元中确定目标以太网单元，并向上述目标以太网单元发送上述目标数据；上述目标以太网单元被配置为在上述目标数据满足阈值条件的情况下，触发第一传输信号；上述处理器被配置为响应上述第一传输信号，从上述目标以太网单元中读取上述目标数据，并基于对上述目标数据的解析结果，从上述多个后量子运算组件中确定目标后量子运算组件，并触发运算信号；上述第一直接存取单元被配置为响应上述第一传输信号，将上述目标数据从上述第一以太网单元搬运至上述第一内存单元；以及上述目标后量子运算组件被配置为响应上述运算信号，从上述第一内存单元中读取并处理上述目标数据，得到密码运算结果。
11、本公开的另一个方面提供了一种后量子密码运算芯片，包括：数据接口、第一运算模块和第二运算模块，其中，上述第一运算模块包括处理器、第二内存单元和第一直接存取单元，上述第二运算模块包括第一以太网单元、第一内存单元和后量子运算单元，其中，上述后量子运算单元包括多个后量子运算组件；其中，上述第一以太网单元被配置为通过数据接口接收目标数据，触发第一传输信号；上述第一直接存取单元被配置为响应上述第一传输信号，将上述目标数据从上述第一以太网单元分别搬运至上述第二内存单元和上述第一内存单元；上述处理器被配置为从上述第二内存单元中读取并解析上述目标数据，并基于对上述目标数据的解析结果，从上述多个后量子运算组件中确定目标后量子运算组件，并触发运算信号；以及上述目标后量子运算组件被配置为响应上述运算信号，从上述第一内存单元中读取并处理上述目标数据，得到密码运算结果。
12、根据本公开的实施例，后量子密码运算芯片可以包括处于两个不同时钟域的第一运算模块和第二运算模块，第一运算模块可以集成有处理器和第一直接存取单元，第二运算模块可以集成有第一以太网单元、第一内存单元和后量子运算单元。在利用该后量子密码运算芯片进行密码运算时，外部设备发送的目标数据可以通过数据接口传输至第一以太网单元，处理器可以基于对目标数据的解析来判断适于对该目标数据进行处理的运算组件，即目标后量子运算组件，第一直接存取单元在处理器未占用总本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种后量子密码运算芯片，包括：
2.根据权利要求1所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一运算模块还包括第一总线，所述第二运算模块还包括第二总线，所述第一总线被配置为分别连接所述处理器和所述第一直接存取单元，所述第二总线被配置为分别连接所述第一以太网单元、所述第一内存单元和所述后量子运算单元，所述第一总线和所述第二总线之间具有数据通道。
3.根据权利要求2所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一直接存取单元被配置为响应所述第一传输信号，在确定获取所述第一总线和所述第二总线的控制权的情况下，通过所述第一总线、所述数据通道和所述第二总线，将所述目标数据从所述第一以太网单元搬运至所述第一内存单元。
4.根据权利要求3所述的后量子密码运算芯片，其中，
5.根据权利要求4所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一直接存取单元还被配置为在确定将所述目标数据从所述第一以太网单元搬运至所述第一内存单元的情况下，释放所述第一总线和所述第二总线的控制权。
6.根据权利要求1所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一运算模块还包括只读存储单元
7.根据权利要求1所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第二运算模块还包括第二直接存取单元；
8.根据权利要求1所述的后量子密码运算芯片，还包括：
9.一种后量子密码运算芯片，包括：
10.一种后量子密码运算芯片，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种后量子密码运算芯片，包括：
2.根据权利要求1所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一运算模块还包括第一总线，所述第二运算模块还包括第二总线，所述第一总线被配置为分别连接所述处理器和所述第一直接存取单元，所述第二总线被配置为分别连接所述第一以太网单元、所述第一内存单元和所述后量子运算单元，所述第一总线和所述第二总线之间具有数据通道。
3.根据权利要求2所述的后量子密码运算芯片，其中，所述第一直接存取单元被配置为响应所述第一传输信号，在确定获取所述第一总线和所述第二总线的控制权的情况下，通过所述第一总线、所述数据通道和所述第二总线，将所述目标数据从所述第一以太网单元搬运至所述第一内存单元。
4.根据权利要求3所述的后量子密码运算芯片，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，肖隆腾，
申请(专利权)人：无锡沐创集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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