后量子签名算法Falcon的剩余数系统FPGA实现研究

作为后量子签名算法Falcon的核心部件,剩余数系统对算法的密钥生成模块中求解NTRU方程有重大意义。本文介绍了RNS的FPGA实现方法,深入研究其剩余数生成、循环群求逆模块以及剩余数还原模块,提出高效的硬件设计思路与结构,采用并行结构设计算法主体框架,利用循环迭代进行优化,并在芯片上进行综合,给出算法整体改进方案,实现剩余数系统在六轮升降环中的全部的应用,并进一步提高数据量,完成模数生成模块十轮升降环应用的硬件实现,算法整体使用较少的逻辑资源,并在运算速度上有进一步的提升。