[发明专利]一种用于RFID安全芯片的乘法器及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种用于RFID安全芯片 的乘法器及实现方法。

背景技术

公钥密码体制解决了对称密码体制中密钥更新和密钥传输等安全问 题，因此得以在信息安全领域得到广泛的应用，以保证信息传输的机密性， 完整性以及对通信双方之间的签名和验证。RSA算法和椭圆曲线密码体制 ECC由于算法的安全性和实现的稳定性已广泛应用于信心安全产业中。 RSA和ECC算法大多已硬件协处理器的方式实现，并集成到智能卡、U盾 等安全芯片中。硬件实现RSA和ECC需要解决快速实现大数模乘运算这一 关键问题。蒙哥马利模乘算法将复杂的模乘操作转换成简单的家纺和移位 运算，因而特别适合于硬件实现。而蒙哥马利模乘的核心在于高速并行乘 法器设计。

并行乘法器主要由三部分组成：(1)部分积产生电路；(2)部分积压 缩树；(3)最终进位传播加法器。采用华莱士树结构的部分积压缩器采用 进位保留的方式压缩，将部分积产生电路所产生的部分积快速压缩成2个 部分积。传统的华莱士压缩树由3-2压缩器或者4-2压缩器组成，当部分积 数量较多时，这种类型的压缩树架构的优势受到限制，存在组合逻辑关键 路径较长和延时较大的问题，从而导致的安全芯片工作速度难以继续提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于射频 识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)安全芯片的乘法器及实现方法， 可以降低乘法器压缩树关键路径和延时，提高安全芯片的运行速度。

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于RFID安全芯片的乘法器， 所述乘法器包括：

部分积产生电路，用于产生部分积，并将所述部分积输入到压缩电路；

压缩电路，用于接收部分积产生电路所产生的部分积，对部分积压缩 处理获得压缩后的临时变量，并将临时变量输入到进位传播加法器；

进位传播加法器，用于对所述临时变量进行压缩处理，并获得乘法结 果。

优选地，所述压缩电路包括：

第一级压缩电路，用于接收所述部分积产生电路所产生的部分积，并 对所述部分积进行压缩处理，获得第一临时变量，并将所述第一临时变量 输入到第二级压缩电路；

第二级压缩电路；用于接收所述第一临时变量，并对所述第一临时变 量进行压缩处理，获得第二临时变量，并将所述第二临时变量输入到第三 级压缩电路；

第三级压缩电路，用于接收所述第二临时变量，并对所述第二临时变 量进行压缩处理，获得第三临时变量，并将所述第三临时变量输入到第四 级压缩电路；

第四级压缩电路，用于接收所述第三临时变量，并对所述第三临时变 量进行压缩处理，获得中间数据，并将所述中间数据输入到所述进位传播 加法器。

优选地，所述部分积产生电路用于产生36项部分积。

优选地，所述第一级压缩电路由9个4-2压缩器组成，用于将所述36 项部分积压缩成18个临时变量，并将18个临时变量输入到第二级压缩电 路。

优选地，所述第二级压缩电路由4个4-2压缩器组成，用于将所述第一 级压缩电路所压缩成的18个临时变量中的16个临时变量压缩成8个临时 变量，并将8个临时变量输入到第三级压缩电路。

优选地，所述第三级压缩电路由2个5-2压缩器组成，用于将所述第二 级压缩电路所压缩成的8个临时变量和所述第一级压缩电路所压缩成的18 个临时变量中剩余的2个临时变量压缩成4个临时变量，并将4个临时变 量输入到第四级压缩电路。

优选地，所述第四级压缩电路由1个4-2压缩器组成，用于将所述第三 级压缩电路所压缩成的4个临时变量压缩成2个中间数据，并将2个中间 数据输入到所述进位传播加法器。

相应地，本发明还提供一种用于RFID安全芯片的乘法器的实现方法， 所述方法包括：

产生部分积，并将所述部分积输入到压缩电路；

所述压缩电路接收部分积产生电路所产生的部分积，对部分积压缩处 理获得压缩后的临时变量，并将临时变量输入到进位传播加法器；

所述进位传播加法器对所述临时变量进行压缩处理，并获得乘法结果。