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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119561684B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411700102.4，技术领域涉及：H04L9/08；该发明授权基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法是由王悦彤;周璐设计研发完成，并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法，包括以下内容：在原编码基础上，通过使用AVX2指令集实现签名压缩与解压过程的并行化优化，显著提升了编码与解码的效率，特别适用于大规模数据处理场景。提出了一种针对算法的矩阵乘法优化方法，通过仅进行一次矩阵分块，避免了递归操作。结合寄存器优化技术，在保证计算准确性的同时有效减少了内存访问，显著提升了签名生成过程中的计算效率。在矩阵乘法和加法操作中引入了寄存器优化策略，通过减少访存操作，将计算结果尽可能保存在寄存器中，从而降低写回内存的次数，进一步提升了矩阵运算的执行效率，这一方法对后量子数字签名方案的高效实现具有重要意义。

本发明授权基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法在权利要求书中公布了：1.一种基于AVX2加速和矩阵乘法优化的后量子数字签名密钥生成法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、基于HuFu算法生成后量子数字签名算法密钥： 输入：无； 计算种子从均匀分布的随机数生成器生成256位随机种子，作为后续步骤的输入； 计算扩展输出利用扩展输出函数XOF基于种子生成伪随机输出； 生成结构矩阵S和误差矩阵E：从两个独立分布中生成n×m结构矩阵S和m×m误差矩阵E，均为随机矩阵； 计算矩阵∑p：求解n+2m×n+2m单位矩阵，结合误差矩阵和结构矩阵进行计算，以获得所需矩阵∑p； 判断条件：重复步骤，直至满足∑p每个元素大于设定阈值 构建基准矩阵B：将标量乘以单位矩阵，减去线性组合，并进行模运算限制矩阵元素值； 执行矩阵分解：将大矩阵分解为多个小块矩阵；执行矩阵分解：生成多个小块矩阵L33，L32，L31，L22，L21，L11； 输出公私钥对：生成公钥pk和私钥sk；sk＝E，S，L22，L32，L33； 步骤2、基于HuFu算法生成后量子数字签名算法签名： 输入：消息m、私钥sk、接受边界B； 初始化和矩阵生成 计算采样向量p：根据私钥sk，从预定义概率分布中采样生成向量p； 计算c：通过矩阵A与向量p的乘积，执行模Q运算生成最终向量c； 计算随机盐salt和哈希值u：生成320位随机盐值，并通过哈希函数计算哈希值u； 计算中间值v：v←u-cmodQ；进行模Q运算，得到中间结果； 计算误差e和商v′：计算误差e，并求商v′； 计算向量zi：通过采样函数SampleZd生成最终结果zi； 进行矩阵运算得到向量x0，x1，x2：执行矩阵与向量的线性变换；x0←Ez+p0，x1←Sz+p1，x2←z+p2； 检查边界：确保向量范数在设定范围内，否则重启过程；判断标准：||x0+e，x1，x2||＞B； 压缩向量x1，x2得到str：通过Compress_sig函数压缩签名并检查有效性； 输出：生成并输出压缩后的签名s；s＝salt，str； 步骤3、基于HuFu算法验证后量子数字签名算法签名： 输入：消息m、签名salt，str、公钥pk和可接受边界B； 恢复矩阵 检查签名长度：验证解压后的签名长度是否符合预定值； 签名解压：通过Decompress_sig函数恢复原签名x1，x2； 计算签名向量：执行线性操作并进行模运算；x0′是最终生成的值； 输出：||x0′，x1，x2||≤B，根据范数检查结果决定接受或拒绝签名。

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