[发明专利]适用于RSA加密算法的MZI阵列计算模乘方法

权利要求书

1.适用于RSA加密算法的MZI阵列计算模乘方法，其特征在于，该方法包括如下步骤，RSA加密计算时使用预先生成好的公私钥对，公钥对(N,e)用于将明文转化为密文发送对方，私钥对(N,d)用于将密文转化为明文进行读取接收，加解密的核心运算是将明文分组后，明文分组与公钥对进行模乘运算形成密文，密文分组与私钥对进行模乘运算形成明文；

将待加密的数据其中一个分组表示为A，来便于表述使用MZI进行模乘运算的过程；将A作为需要加密的明文，大素数B以及模数N作为公钥对进行表述；将A,B,N分别转化成二进制数，每8位为一个单元用于构造适合光子计算的大数模乘计算矩阵，A和B两个二进制大数需要在前补0达到长度一样且长度为m字节；密文A转化为从低位字节到到高位字节分别为a[0],a[1],…,a[m-1],B转化为从低位字节到到高位字节分别为b[0],b[1],…,b[m-1]，N转化为从低位字节到到高位字节分别为n[0],n[1],…,n[m-1]；

将明文A构造成适合于MZI阵列计算m阶下三角矩阵A1，其对角线上皆为a[0]，第一行左往右依次为a[0],0,…,0，第二行为a[1],a[0],…,0，依次类推直至第m行为a[m-1],a[m-2],…,a[0]；

将明文A构造适合于MZI阵列计算的m阶上三角矩阵A2，其对角线上皆为a[m-1]，第一行从左往右依次为a[m-1],a[m-2],…a[1],a[0]，第二行为0,a[m-1],a[m-2],…a[2],a[1]，依次类推直至第m行0,0,…0,a[m-1]；

将公钥B构造适合于MZI阵列计算的m维列向量B1，从上到下依次为b[0],b[1],…,b[m-1]；

根据所构造的这些适合于MZI阵列计算的矩阵A1，A2及向量B1，获取MZI阵列进行计算所需的权重矩阵；包括从B1向量中提取第i行参数，并基于第i行参数生成对应的m阶权重矩阵并加载至MZI阵列中；

将适合于MZI阵列计算的A1矩阵第i行元素作为输入向量输入至MZI阵列输入端，通过输入端输入向量进行向量权重矩阵的线性运算，得到输出向量，重复运行MZI阵列，得到m个输出向量，输出向量中包含1个元素，共同构成m阶列向量C1；用相同方法将A2矩阵作为输入端，得到m阶列向量C2；

将适合于MZI阵列计算的C1向量与C2向量作为输入端向量，输入至取模MZI阵列，根据模数N来计算权重矩阵，从N中提取第i字节作为参数，生成相应的m阶权重矩阵加载至取模MZI阵列中，以用于取模运算；

从光子计算芯片输出向量中提取对应位数值，进行相应的移位运算并求和，得到明文A与公钥B乘积并取模N的大数模乘计算结果，多轮计算后便得到明文A所对应的密文，从而完成加密运算的过程。