一种安全认证加速方法、安全认证加速电路、电子设备及存储介质与流程

本申请涉及信息安全，特别是涉及一种安全认证加速方法、安全认证加速电路、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、基于各类安全认证算法进行数据加解密、签名验签等安全认证任务时，往往需要执行大量复杂数学运算，例如，椭圆曲线密码算法（elliptic curve cryptography，ecc）一般涉及大量点乘运算，rsa（rivest–shamir–adleman）非对称加密算法密码算法一般涉及高开销模幂运算。

2、为降低通用处理器算力损耗、提升运算吞吐性能，行业普遍采用专用硬件电路执行安全认证任务所需的计算任务。

3、相关技术中，上述专用硬件电路普遍采用不同计算任务分离实现的架构模式，也就是，采用不同的独立模块各自实现不同安全认证算法涉及的计算任务，硬件资源需求量较大且硬件冗余较高，导致硬件成本较高。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种安全认证加速方法、安全认证加速电路、电子设备及存储介质，以降低用于执行安全认证任务涉及的计算任务的专用硬件电路的制造成本。具体技术方案如下：

2、第一方面，本发明实施例提供了一种安全认证加速方法，应用于安全认证加速电路，所述电路包括：任务拆分模块、指令序列生成模块以及硬件执行模块，其中，

3、所述任务拆分模块响应于接收到安全认证计算任务，根据所述安全认证计算任务的类型，将所述安全认证计算任务拆分为基础子任务，并将所述基础子任务下发至所述指令序列生成模块；

4、所述指令序列生成模块生成用于执行所述基础子任务的原子计算指令序列，并将所述原子计算指令序列下发至所述硬件执行模块；

5、所述硬件执行模块采用原子计算单元执行接收到的原子计算指令序列，得到执行结果，所述执行结果用于下游安全认证任务。

6、第二方面，本发明实施例提供了一种安全认证加速电路，所述电路包括：任务拆分模块、指令序列生成模块以及硬件执行模块，其中，

7、所述任务拆分模块，用于响应于接收到安全认证计算任务，根据所述安全认证计算任务的类型，将所述安全认证计算任务拆分为基础子任务，并将所述基础子任务下发至所述指令序列生成模块；

8、所述指令序列生成模块，用于生成用于执行所述基础子任务的原子计算指令序列，并将所述原子计算指令序列下发至所述硬件执行模块；

9、所述硬件执行模块，用于采用原子计算单元执行接收到的原子计算指令序列，得到执行结果，所述执行结果用于下游安全认证任务。

10、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：安全认证加速电路、处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，集成处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；集成处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，调用所述安全认证加速电路实现第一方面所述的方法步骤。

11、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时调用所述安全认证加速电路实现第一方面所述的方法步骤。

12、第五方面，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机调用所述安全认证加速电路实现第一方面所述的方法步骤。

13、由以上可见，本申请实施例提供的方案中，安全认证加速电路的任务拆分模块负责将安全认证计算任务拆分为基础子任务并下发至指令序列生成模块；指令序列生成模块负责生成用于执行基础子任务的原子计算指令序列，并将原子计算指令序列下发至硬件执行模块；硬件执行模块负责采用原子计算单元执行接收到的原子计算指令序列，得到用于下游安全认证任务的执行结果。也就是，任务拆分模块和指令序列生成模块分别在不同粒度上对原始的安全认证计算任务进行拆分，硬件执行模块统一执行底层计算。换言之，通过不同模块之间的逐层调用和通信，将各类安全认证计算任务均拆分为硬件执行模块支持的计算指令序列，而非采用不同模块分别执行不同安全认证计算任务。这样，显著降低了安全认证计算的专用硬件电路的硬件资源需求，并降低了硬件冗余度，进而降低了用于执行安全认证任务涉及的计算任务的专用硬件电路的制造成本，还降低了硬件功耗，提高了整体能效比。并且，在系统集成层面，优化了电路架构，降低了布线复杂度，从而减低了电路的时序收敛难度与验证成本。

14、另外，通过逐层调度、统一执行底层计算操作的方式，在实际应用场景下，改善了因安全计算任务不同导致任务切换频繁、上下文开销大的问题，有利于满足实时性与低延迟场景的严苛需求。

15、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种安全认证加速方法，其特征在于，应用于安全认证加速电路，所述电路包括：任务拆分模块、指令序列生成模块以及硬件执行模块，其中，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指令序列生成模块将所述点加子任务和倍点子任务拆分为第一模乘计算指令和模加减计算指令，得到第一原子计算指令序列，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指令序列生成模块将所述点加子任务和倍点子任务拆分为第一模乘计算指令和模加减计算指令，包括：

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述硬件执行模块调用自身部署的乘算单元并行执行所述第一原子计算指令序列中包括的第一模乘计算指令之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述响应于接收到第二原子计算指令序列，调用自身部署的乘算单元执行所述第二原子计算指令序列中包括的第二模乘计算指令和模平方计算指令，包括：

10.一种安全认证加速电路，其特征在于，所述电路包括：任务拆分模块、指令序列生成模块以及硬件执行模块，其中，

11.一种电子设备，其特征在于，包括安全认证加速电路、处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，集成处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被集成处理器执行时实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。