基于Ring-LWE加密算法的NTT运算单元的设计与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着信息技术的快速发展和互联网的普及，数据安全问题日益突出。

各种敏感信息，如个人隐私、金融交易数据等，在网络传输和存储过程中面临着越来越高的安全风险。

因此，研究高效、可靠的数据加密技术具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着量子计算机的快速发展，传统公钥密码算法面临着严峻的安全挑战。

后量子密码学作为一种能够抵抗量子计算机攻击的密码技术，受到了学术界和工业界的广泛关注。

ring-lwe加密算法作为后量子密码学的重要分支之一，近年来也取得了显著的研究进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题旨在设计和实现一种基于ring-lwe加密算法的ntt运算单元，以提高ring-lwe加密算法的运算速度和效率，为保障数据安全提供一种新的解决方案。

1. 主要内容

1.深入研究ntt算法的基本原理、cooley-tukey算法及其逆变换intt，分析其在ring-lwe加密算法中的作用和实现方式。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、硬件实现和实验评估相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段：深入研究ntt算法的基本原理、cooley-tukey算法及其逆变换intt，分析其在ring-lwe加密算法中的作用和实现方式。

2.算法设计阶段：针对ntt算法的特点，设计一种高效的ntt运算单元架构，重点关注蝶形运算单元的设计，优化数据通路和控制逻辑，以提高运算速度和效率。

3.硬件实现阶段：选择合适的硬件描述语言（如veriloghdl或vhdl），根据设计方案完成ntt运算单元的代码编写和功能仿真。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.高效的ntt运算单元架构设计：针对ring-lwe加密算法的特点，设计一种高效的ntt运算单元架构，优化数据通路和控制逻辑，以提高运算速度和效率。

2.蝶形运算单元的优化设计：针对蝶形运算单元的特点，提出一种新的优化设计方案，以减少资源消耗和运算延迟。

3.地址生成单元和控制单元的协同设计：设计高效的地址生成单元和控制单元，以支持ntt算法的并行运算，进一步提高运算速度。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 李子健,陈健,郭云彪,等.一种用于crystals-kyber的低延时ntt架构[j].计算机工程,2022,48(11):295-302.

[2] 孙冬梅,张立武,叶爽.基于改进型cooley-tukey算法的低功耗ntt处理器设计[j].微电子学与计算机,2022,39(04):1-7.

[3] 马超,李丽娟,王龙,等.面向全同态加密的可重构ntt处理器设计[j].微电子学与计算机,2021,38(06):21-26 33.