Dilithium算法的FPGA高效扩展性优化

为提高Dilithium在实际应用中的运行效率,提出了一种Dilithium算法的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)高效扩展性优化实现。具体在以下几个方面进行优化:将KOA(Karatsuba-Offman-Algorithm)算法与快速模约减算法相结合,构成快速模乘单元,优化数论转换(Number TheoreticTransform,NTT)实现的大量多项式乘法;采用多RAM(Random Access Memory)存取参与运算的多项式系数,根据Dilithium算法的特点,设计了一种多项式系数读取策略,以快速、正确地读取RAM中的多项式系数。针对方案中的采样和散列工作,分析了SHAKE算法系列的特点,设计了一种低延迟可扩展的Keccak硬件架构,使得其能够根据输入信号的不同执行不同的SHAKE算法。实验结果表明,所提方案在频率方面相比其他方案提升了60.7%~131.9%,兼顾硬件的资源消耗和执行效率。

CDBS:基于CRYSTALS-Dilithium算法的盲签名方案

为了应对传统盲签名方案在用户端、签名方和验证者交互过程中无法抵御量子计算攻击的这一难题,以NIST选定的后量子数字签名算法CRYSTALS-Dilithium为基础框架,设计了一种新型抗量子计算攻击的盲签名方案CDBS。整体方案采用Fiat-Shamir签名结构,包括密钥生成、盲化、签名、去盲和验证5个阶段,方案内部结合拒绝采样技术防止密钥泄露,使用NTT算法优化多项式计算以提高签名和验证效率。分析表明,所提方案安全性依赖于模误差学习(MLWE)问题和小整数解(SIS)问题,同时满足正确性、盲性和不可伪造性。与其他基于格的盲签名方案相比,所提方案具有较高的安全性,且签名生成过程更高效,占用开销更小。在相同样本参数设置下,所提方案整体开销仅为MBS方案的67.1%。经软件测试验证,实现一次完整的盲签名和验证过程平均仅需657.65μs。所提方案为CRYSTALS-Dilithium数字签名算法的拓展应用提供了参考。

负离子聚合双锂引发剂研究进展

总结了用于负离子聚合的双卤代烷烃类、萘类、双烯烃类及其齐聚物双锂引发剂,以及其他新型双锂引发剂的类型、合成方法及特点的研究进展。

双端呋喃官能化聚异戊二烯的合成及表征

采用阴离子聚合方法,以双锂引发剂引发异戊二烯聚合并以2-((环氧乙烷-2-基甲氧基)甲基)呋喃(FGE)为封端剂制备双末端含呋喃基团的聚异戊二烯。利用核磁共振和红外光谱对呋喃官能化聚异戊二烯的封端效率进行检测;利用凝胶渗透色谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和差示扫描量热仪对其相对分子质量及分布和热性能进行分析。结果表明,官能化封端效率大于95%;聚异戊二烯的分子量分布指数(PDI)为1.07(<1.1),符合活性阴离子聚合窄分布的特点;由于聚异戊二烯的1,4-结构含量较低且链端存在的呋喃环使得内旋转位阻增大,双端呋喃官能化聚异戊二烯的玻璃化转变温度比未封端的略有升高。这种高效呋喃封端方法为构建理想动态交联网络的橡胶材料提供了新的途径。

端羟基聚丁二烯和端羟基SBS遥爪聚合物的合成及表征

研究了一种以非极性烃为溶剂,α-甲基萘锂复合物为基体的双锂催化剂LM-T作为引发剂,在环已烷中使丁二烯或丁二烯/苯乙烯进行双活性阴离子聚合,用精制的环氧丙烷终止,合成了双端羟聚丁二烯(HTPB)和双端羟SBS(HTSBS)两种遥爪聚合物。研究结果表明,聚合物分子量和羟基含量可由催化剂用量调整,官能度达到或接近2。分子量分布由GPC测定,宽度指数D=1.4左右。聚合物微观结构通过IR和H-HMR测定,1.4-聚丁二烯含量达到75%左右。因此,HTPB和HTSBS是两种1.4含量较高、分子量分布较窄的离子型遥爪聚合物。

对称型双端过渡态丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物的研制——Ⅰ.共聚合反应动力学研究

以双卤代烷烃取代型双锂齐聚物为引发剂、环己烷为溶剂,丁二烯(B)、苯乙烯(S)单体采用1次加入的方法,合成了对称型双端过渡态丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物S-(S/B)-B-(B/S)-S,并对双锂体系丁二烯、苯乙烯共聚合反应过程进行了研究,将丁二烯、苯乙烯共聚合反应动力学数据进行分段处理,求得不同引发温度、不同单体配比、不同极性添加剂用量[二乙二醇二甲醚(2G)/Li]下丁二烯聚合段、苯乙烯聚合段假一级表观增长反应速度常数kp_1、kp_2;求得不同2G/Li下丁二烯、苯乙烯共聚合反应的表观竞聚率,随着2G/Li的增大,丁二烯的表观竞聚率减小,苯乙烯的表观竞聚率增大,表明随着2G/Li的增大,丁二烯、苯乙烯逐渐向无规共聚合方向发展。

双锂活性短链引发剂两步法合成SBS的研究

以北京化工大学已取得专利的双锂活性短链为引发剂，环己烷为溶剂，四氢呋喃为极性添加剂，采用两步加料的方法合成了相对分子质量分布在１１３～１２５之间的ＳＢＳ。经核磁共振、红外光谱、差示扫描量热法对ＳＢＳ进行了表征，表明合成产物具有嵌段性质，微观结构符合热塑性弹性体的要求。用透射式电镜观察到了聚合物具有良好的微观相分离结构。力学性能测试结果表明，该产品拉伸强度可达２０ＭＰａ以上、断裂伸长率９００％以上、永久变形小于４４％，可满足一般工业化要求。

用双锂引发剂制备热塑弹性体S(IB)S

With polyisoprene dilithium as an initiator, cyclohexane as a solvent ,tetrahydrofuran as a polar additive, isoprene styrene butadiene as monomer, a new thermoplastic elastomer S(IB)S was synthesized by two steps. The characterization of the product was carried out by IR, 1H-NMR, TEM and DSC, and its physic-mechanical properties were also examined.

环己烷溶液中聚丁二烯基双锂引发剂的制备

在环己烷溶液中,由萘锂和丁二烯反应制备了聚丁二烯基双锂引发剂。利用阴离子活性聚合特点和溶度参数相近相溶原则,采取有条件分批加料的方法,解决了萘锂在环己烷溶液中不溶、引发效率低的难题。结果表明,在丁二烯的环己烷溶液由1次加入改为2次加入、溶液摩尔浓度c丁二烯≥0.75c萘锂、丁二烯聚合度达到2之前体系中环己烷溶液加入量V丁油≤1.33V萘锂的条件下,可实现聚丁二烯基双锂引发剂制备反应在均相体系中进行;引发聚合实验证明,所制备引发剂活性没有变化。

1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐及碱金属盐的合成、溶解度测定及关联

以1,1′-二羟基-5,5′-联四唑为原料,分别与氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾反应得到1,1′-二羟基-5,5′-联四唑的碱金属盐：1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二锂盐（Li2DHBT）、1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二钠盐（Na2DHBT）、1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二钾盐（K2DHBT）,收率分别为90.6%、91.9%、90.2%。以Li2DHBT为原料,通过与盐酸羟胺的复分解反应得到1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐（HATO）,收率为94.1%。利用激光监测技术,采用动态法测定了20-60℃下,HATO、Li2DHBT、Na2DHBT和K2DHBT在水中的溶解度,利用理想溶液模型和Apelblat方程对实验数据进行了关联。结果表明,四种盐在水中的溶解度均随温度的升高而增加。理想溶液模型、Apelblat方程的拟合值与实验值的平均相对误差在3.5%以内,但Apelblat方程对实验数据的关联结果较优。溶解热力学计算结果表明,HATO、Li2DHBT、Na2DHBT、K2DHBT的溶解焓分别为27.991,27.632,31.125,17.991kJ·mol^-1,溶解熵分别为23.431,36.807,41.251,3.139J·mol-1·K^-1。

(甲基)丙烯酸烷基酯的负离子聚合Ⅱ.双锂引发剂种类、共聚物合成及应用

介绍了双锂引发剂和配位体的种类、多种共聚物的合成方法 。

对称型双端过渡态异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的研究──Ⅰ 共聚合反应动力学研究

以双卤代烷烃取代型双锂齐聚物为引发剂、环己烷为溶剂 ,异戊二烯 (Ⅰ )、苯乙烯 (S)单体采用一次加入的方法 ,合成了对称型双端过渡态异戊二烯 -苯乙烯嵌段共聚物S-(S-I) -I-(I-S) -S ,并对双锂体系异戊二烯、苯乙烯共聚合反应过程进行了研究 ,求得不同聚合温度 (4 0℃、5 0℃、60℃ )、不同单体 (S与I)质量比 (3∶7、4∶6、5∶5 )、不同引发剂浓度下假一级表观增长反应速度常数kp″,求得表观增长反应速度常数kp′为 0 .0 1 4 3L/(mol·min) ;求得单体 (S与I)质量比为 3∶7、4∶6、5∶5时的共聚合反应表观活化能分别为 81 .0kJ/mol、80 .9kJ/mol、79.1kJ/mol;求得不同聚合温度 (4 0℃、5 0℃、60℃ )、不同单体 (S与I)质量比 (3∶7、4∶6、5∶5 )下异戊二烯。

对称型双端过渡态丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物的性能研究

采用以双卤代烷烃取代型双锂齐聚物为引发剂、环己烷为溶剂、丁二烯 (B)、苯乙烯 (S)单体一次加入的方法 ,合成了对称型双端过渡态丁二烯 /苯乙烯嵌段共聚物S— (S/B)—B— (B/S)—S ,并对其性能进行了研究。结果表明 ,对称型双端过渡态丁二烯 /苯乙烯嵌段共聚物具有明显的海岛两相结构 ,嵌段共聚物存在两个玻璃化温度 ;随着单体配比 (质量比 )S/B的增大 ,嵌段共聚物的各项物理性能变化趋势不明显。

锂系引发剂的研究进展

介绍了单锂引发剂、双锂引发剂、多锂引发剂、官能化有机锂引发剂和复合有机锂引发剂的特点、发展及在合成橡胶工业中的应用,指出在保持原有已开发成熟的单锂引发剂和双锂引发剂的基础上,要重点发展多锂引发剂、官能化有机锂引发剂及复合有机锂引发剂。

联二萘酚双锂盐催化的aldol反应研究

在催化剂量的联二萘酚双锂盐(摩尔分数为5%)存在下,醛和酮的aldol反应能够快速的进行,产率高达99%.和以往的强酸强碱不同,此催化剂催化的aldol反应不但条件温和,而且无脱水产物,反应产物比较单一.

立构三嵌段聚丁二烯

考察了以１，１，４，４－四苯基－１，４－二锂丁烷（ＴＰＢ－ＤｉＬｉ）为引发剂，二哌啶乙烷（ＤＰＥ）为结构调节剂，环己烷为溶剂的丁二烯负离子聚合。研究了ＤＰＥ用量和聚合温度对聚丁二烯（ＰＢ）微观结构的影响。结果表明：该引发体系可以制得１，２－结构摩尔分数近１００％的１，２－ＰＢ和１，２－１，４－１，２－立构三嵌段聚丁二烯（ＳＴＰＢ）。在设定的分子结构下，１，２－１，４－１，２－ＳＴＰＢ存在２个玻璃化转变温度（Ｔｇ）和２个力学损耗峰，呈微观相分离结构，而且在分相时，试样的弹性模量较高，熔体流动指数最小，屈服强度最高。

双锂引发剂一步法合成S/B嵌段共聚物的研究

根据苯乙烯与丁二烯共聚时竞聚率的差异 ,以环己烷为溶剂 ,四氢呋喃为极性添加剂 ,用双锂活性短链引发剂一步合成了窄分布的具有无规段的S/B嵌段共聚物 ,采用核磁共振、红外光谱、差示扫描量热法对此聚合物进行了表征 ,结果表明其结构为嵌段与无规并存。透射式电镜能明显地观察到聚合物的微观相分离结构。性能测试表明该聚合物具备较好的力学性能 ,可视为一种热塑性弹性体 ,但较多无规过渡段的存在造成其永久变形较大。热熔压敏胶的测试表明 ,其性能符合指标要求。

四水合5,5′-联四唑-1,1′-二氧锂盐的晶体结构与性能

制备了四水合5,5′-联四唑-1,1′-二氧锂盐[Li2(BTO)(H2O)4]n,培养了[Li2(BTO)(H2O)4]n的单晶。采用X-射线衍射仪测定了单晶结构。采用DTA/TG技术研究了[Li2(BTO)(H2O)4]n的热性能,并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明,该晶体属于三斜晶系,空间群为P-1,晶体学参数为:a=0.534 5(17)nm,b=0.636 3(2)nm,c=0.830(3)nm,α=105.904(7),β=98.216(7),γ=111.516(7),V=2.430 2(13)nm3,z=2,D=1.736g/cm3。其热分解峰温为349.1℃,撞击感度为71.8cm,摩擦感度为0。

Concise Synthesis of(±)-epi-Chrysotricine

epi-Chrysotricine 6 was synthesized by a cascade stereoselective oxidative cyclization of 5-hydroxyalkene 3 using tert-butyl hydroperoxide(TBHP) catalyzed by VO(acac)2.

对称型双端过渡态丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物的研制——Ⅱ.结构研究

以双锂为引发剂、环己烷为溶剂,合成了对称型双端过渡态丁二烯/苯乙烯(B/S)嵌段共聚物S-(S/B)-B-(B/S)-S,并对其结构进行了研究。结果表明:随着S/B的增大、极性添加剂(2G)/Li的增加,嵌段共聚物中苯乙烯含量增加;嵌段共聚物具有微观相分离结构,分子量分布约为1.2。