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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于Zynq的XMSS算法软硬件协同加速计算系统，该系统包括硬件加速模块、软硬件交互接口模块以及软件端控制模块；硬件加速模块包括选择模块以及三个硬件加速算子模块；软硬件交互接口模块包括硬件接口AXI‑Stream模块以及数据搬运工具DMA的配置；软件端控制模块包括三个算子的输入数据帧构建以及数据发送和接收逻辑设计。本发明基于Zynq‑7000平台，利用ZynqSOC特殊的FPGA+ARMCPU的架构以及Zynq内置的高速AXI总线，进行软件端和硬件算子的数据交互，以较低的资源消耗和较快的速度实现XMSS算法。

主权项：1.一种基于Zynq的XMSS算法软硬件协同加速计算系统，其特征在于：该系统包括硬件加速模块、软硬件交互接口模块以及软件端控制模块；所述硬件加速模块包括选择模块和三个硬件加速算子模块，所述三个硬件算子模块包括HASH模块、THASH_F模块和THASH_H模块，所述选择模块与三个硬件加速算子模块连接，将输入数据帧进行选择，输出至对应的硬件加速算子模块；具体为：XMSS算法在生成密钥对、签名以及验签的过程中，通过选择模块选择HASH模块进行加速计算，XMSS算法在每一轮WOTS+链式运算的循环计算中，通过选择模块选择THASH_F模块进行加速计算，XMSS算法在Merkle树结构和L-树结构中每次子节点向上生成父节点时，通过选择模块选择THASH_H模块进行加速计算；所述软硬件交互接口模块用于软件端控制模块和硬件加速模块进行数据交互，其中包括AXI-Stream接口以及DMA；所述AXI-Stream接口是封装在硬件加速模块上，使硬件加速模块与DMA进行通信，将软件端控制模块构建的输入数据帧通过AXI-Stream接口搬运至硬件加速模块，并将硬件加速模块加速计算后的数据通过AXI-Stream接口搬运回软件端控制模块；所述软件端控制模块包括软件端发送和接收数据的逻辑设计与输入数据帧构建；软件端调用XilinxSDK里已封装过的函数完成发送数据至硬件加速模块与接收来自硬件加速模块的数据；所述输入数据帧构建是软件端控制模块对发送至硬件加速模块的输入数据帧构建，针对XMSS算法不同的计算过程，设计能够被相应的硬件加速算子模块识别的帧头和结构。

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百度查询： 浙江大学 一种基于Zynq的XMSS算法软硬件协同加速计算系统