清華大學(xué)“橢圓曲線密碼及其國(guó)家算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的集成電路實(shí)現(xiàn)”榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 2013-5-30
由清華大學(xué)微電子學(xué)研究所白國(guó)強(qiáng)副教授帶頭完成的“橢圓曲線密碼及其國(guó)家算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的集成電路實(shí)現(xiàn)”榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。項(xiàng)目共同完成人白國(guó)強(qiáng)、汪朝暉、孫京濤、陳弘毅等人還包括北京華大信安科技有限公司。
橢圓曲線密碼（ECC）算法是一類基于有限域算術(shù)和橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問(wèn)題公鑰密碼算法的總稱，具有密鑰長(zhǎng)度和曲線參數(shù)都可以靈活選擇的特點(diǎn)。如何設(shè)計(jì)特定的集成電路完成有限域算術(shù)，以及如何解決算法多樣性與電路的不可更改性之間的矛盾，最終完成復(fù)雜ECC算法的運(yùn)算是ECC算法集成電路實(shí)現(xiàn)中所面臨的問(wèn)題。該項(xiàng)目是現(xiàn)代密碼學(xué)與集成電路技術(shù)交叉、結(jié)合的一個(gè)項(xiàng)目，屬集成電路設(shè)計(jì)和現(xiàn)代密碼學(xué)交叉領(lǐng)域。該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次研制成功了兩款具有國(guó)際先進(jìn)水平的高速橢圓曲線密碼專用芯片THECC/233-100和ISECMM1256E，解決了如何利用集成電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)ECC算法和系統(tǒng)性地解決了我國(guó)ECC算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的集成電路實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。
該項(xiàng)目首先從設(shè)計(jì)各種有限域算術(shù)電路開始，然后從實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、電路兼容性和可配置性出發(fā)，全面給出了解決ECC算法各種集成電路實(shí)現(xiàn)中的軟硬件劃分、系統(tǒng)架構(gòu)和部分電路設(shè)計(jì)等問(wèn)題的理論、方法和技術(shù)，給出了ECC算法集成電路實(shí)現(xiàn)中的層次化算法架構(gòu)，創(chuàng)造性地提出了基于脈動(dòng)陣列兼容二元域和素?cái)?shù)域運(yùn)算的電路結(jié)構(gòu)以及二元域上ECC協(xié)處理器電路單元的自動(dòng)設(shè)計(jì)方法等。通過(guò)多款典型電路的設(shè)計(jì)及流片驗(yàn)證，該項(xiàng)目對(duì)給出的理論、方法及技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，并把這些方法和技術(shù)應(yīng)用于所設(shè)計(jì)的集成電路產(chǎn)品中，使得這些產(chǎn)品能夠很好地支持一般ECC算法和國(guó)家ECC算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目還設(shè)計(jì)了能夠高速實(shí)現(xiàn)國(guó)家無(wú)線局域網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)WAPI中ECC算法的專用電路和設(shè)計(jì)了多款能夠直接實(shí)現(xiàn)和支持實(shí)現(xiàn)國(guó)家ECC算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的集成電路單元。項(xiàng)目成果由專用集成電路（芯片）、專利、公開發(fā)表的論文、學(xué)位論文、技術(shù)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)芯片等組成。其中，國(guó)際先進(jìn)水平成果1項(xiàng)，發(fā)明專利5項(xiàng)，集成電路布圖3件，公開發(fā)表論文13篇，新產(chǎn)品6款。項(xiàng)目主要研究人員從2002年開始著手ECC算法的集成電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究，歷時(shí)10年，有力地支持和配合完成了國(guó)家ECC算法標(biāo)準(zhǔn)SM2的制定與推廣應(yīng)用。當(dāng)前，SM2算法正在被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)金融、社保、數(shù)字電視、移動(dòng)支付等各個(gè)領(lǐng)域，項(xiàng)目成果將在推動(dòng)以SM2算法為基礎(chǔ)的集成電路相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮積極作用。
項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人白國(guó)強(qiáng)副教授，1984年7月和1991年6月獲理學(xué)（數(shù)學(xué)專業(yè)）學(xué)士學(xué)位和理學(xué)（應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)）碩士學(xué)位。2000年12月獲西安電子科技大學(xué)軍事指揮學(xué)（密碼學(xué)專業(yè)）博士學(xué)位。2001年5月至今在清華大學(xué)微電子學(xué)研究所工作，期間2008年7月至2009年7月在加拿大滑鐵盧大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系做訪問(wèn)研究一年。目前主要研究領(lǐng)域包括密碼算法的集成電路實(shí)現(xiàn)，密碼芯片的物理安全和特殊密碼芯片的分析與設(shè)計(jì)等。現(xiàn)任中國(guó)密碼學(xué)會(huì)密碼芯片專業(yè)委員會(huì)副主任委員。公開發(fā)表論文50多篇，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或課題組長(zhǎng)承擔(dān)“十五”、“十一五”863課題2項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，國(guó)家密碼管理局項(xiàng)目2項(xiàng)等。獲國(guó)防科技成果二等獎(jiǎng)和北京市科技成果二等獎(jiǎng)各一次。
