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龙图腾网获悉青岛青软晶尊微电子科技有限公司申请的专利一种基于FPGA的SM4加密方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：CN119201832B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17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：202411064828.3，技术领域涉及：G06F15/78；该发明授权一种基于FPGA的SM4加密方法是由张侠;安佰春;马旭;董科;程鹏设计研发完成，并于2024-08-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA的SM4加密方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种基于FPGA的SM4加密方法，涉及数据加密技术领域，包括：获取待加密的明文数据；在FPGA芯片上配置多个SM4加密核心对待加密的明文数据进行并行加密运算；其中，每个SM4加密核心采用流水线架构，流水线架构包含取数器、轮函数运算器和密钥加器；利用集成在FPGA芯片上的基于物理噪声的提取电路，产生N比特随机数作为每个SM4加密核心的加密密钥；采集握手信号计算每个SM4加密核心的运算效率；根据运算效率，采用优先级调度算法调整各个SM4加密核心之间的FPGA资源分配；在加密运算过程中，采用多项式和逻辑运算混合计算进行功耗均衡，并采用随机等待周期进行时序随机化。针对现有技术中抗差分敏感性弱的问题，本申请提高了抗侧信道攻击能力。

本发明授权一种基于FPGA的SM4加密方法在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA的SM4加密方法，包括： 获取待加密的明文数据，将明文数据输入到FPGA芯片中； 在FPGA芯片上配置多个SM4加密核心，利用SM4加密核心对明文数据进行并行加密运算，得到密文数据；其中，每个SM4加密核心采用流水线架构，流水线架构包含取数器、轮函数运算器和密钥加器，分别执行加密运算的取数、轮函数运算和密钥加三个阶段； 利用集成在FPGA芯片上的基于物理噪声的随机数提取电路，产生N比特随机数，将产生的N比特随机数作为每个SM4加密核心的加密密钥，用于SM4加密运算； 在每个SM4加密核心内部，采集取数器、轮函数运算器和密钥加器之间的握手信号，握手信号用于反映取数器、轮函数运算器和密钥加器的运算状态； 根据采集到的握手信号，计算每个SM4加密核心的运算效率； 根据计算得到的运算效率，采用优先级调度算法动态调整各个SM4加密核心之间的FPGA资源分配； 在每个SM4加密核心执行加密运算的过程中，采用多项式运算与逻辑运算相混合的方式进行计算，以提高功耗分析攻击能力；并在加密运算中随机插入等待周期，以随机操作时序提高SM4加密的抗侧信道攻击能力； 根据采集的握手信号计算SM4加密核心运算效率，包括： 对采集的第一握手信号、第二握手信号和第三握手信号进行解析，提取时间戳信息，根据相邻握手信号的时间戳差值，分别计算取数器、轮函数运算器和密钥加器的运算时间； 取数控制器根据第一握手信号的起始时间戳T1_start和第三握手信号的结束时间戳T3_end，计算取数器的运算时间T1＝T3_end-T1_start； 轮函数控制器根据第一握手信号的结束时间戳T1_end，和第二握手信号的结束时间戳T2_end，计算轮函数运算器的运算时间T2＝T2_end-T1_end； 密钥控制器根据第二握手信号的结束时间戳T2_end，和第三握手信号的起始时间戳T3_start，计算密钥加器的运算时间T3＝T3_start-T2_end； 通过如下公式计算SM4加密核心的运算效率E： E＝1W1*T1+W2*T2+W3*T3， 其中，W1、W2、W3为SM4加密核心中取数器、轮函数运算器、密钥加器对加密效率影响的权重系数。

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