作为信息化时代各领域发展的重要基础与保障，信息安全是一个不容忽视的国家安全战略。当今信息安全领域广泛使用的公钥密码体制主要都是基于经典计算机“难以求解”的数学问题所设计构造的。近些年来，随着量子计算技术的快速发展，传统公钥密码体制不再安全。一方面，Shor算法、Grover搜索算法、量子傅里叶变换等算法相继被提出，从理论上证明这些算法在量子计算机上运行可以显著缩短传统公钥密码体制所依赖数学问题的求解时间。另一方面，实际可行的量子计算机技术不断发展，2019年，Google宣布制造出53量子比特的量子处理器“悬铃木”，在绝对零度条件下可以在200秒完成超级计算机1万年的计算任务。在即将到来的“后量子时代”，我们需要更安全的密码体制来保护隐私，也就是后量子密码（Post-QuantumCryptography,PQC）。未来10年商用量子计算机将面世，在量子计算机面前，构造传统公钥密码体制所基于的数学难题将毫无安全性可言，进而依赖密码体制而构建的信息安全系统及各种应用将面临着严峻的安全问题，甚至存在被完全破解的潜在威胁，亟待研究抵御量子攻击的密码体制及其芯片实现技术。 2022年美国政府正式签署安全法案，首次将后量子密码纳入美国国家安全备忘录，同时还提出《量子计算网络安全准备度法案》，旨在指导推动信息安全系统向后量子密码学过渡。2022年9月7日，美国国家安全局(NSA)发布了《商业国家安全算法套件2.0》，其中将入选第三轮抗量子密码标准化选择的CRYSTALS-KYBER(以下简称Kyber)算法列为国家安全系统未来过渡迁移的必备算法。我国也在后量子密码领域积极跟进，参与国际竞争，于2020年发布国内首份量子安全白皮书，广泛布局后量子密码安全技术应用与产业生态。目前后量子密码算法的研究正在逐渐走向成熟与标准化，未来将有数十亿新旧设备完成从传统公钥密码体制向后量子密码算法的迁移过程。在充分考虑安全性能、算法性能、便利性和合规性的前提下，研制出符合国际标准且具有国际竞争力的后量子密码SoC芯片并应用，对于我国加快抢占后量子密码国际领先地位，保障量子时代下的信息安全具有重要意义。 图1 后量子密码在未来信息安全领域的应用 本成果提出一种应用在云计算、数据中心加密中的高性能随机数生成哈希核心算子，实现了具有灵活性和高吞吐量的可配置Keccak核心。该核心可配置为支持多个采样策略，通过高吞吐量随机数扩展发生器新型结构达到11.7Gbps的吞吐率，性能表现为目前世界最高水平。 图2 高性能后量子密码哈希核心算子 在国际上首次提出了具有侧信道SPA攻击防御机制的可配置BS-CDT高斯采样器。该设计基于CDT反演高斯采样算法，通过真随机数发生器和随机化功耗特性的电路结构，采取隐藏相关数据的防御机制，高效获取安全性更好的均匀分布随机数，并可以有效抵御时间攻击和潜在的功耗分析攻击，显著提高安全性。电路采样精度可达112bit，新型多级快速查找表结构极大缩短了概率函数分布表搜索时间，性能相较于同类设计提升近18倍。解决了高精度需求与采样速度不匹配的冲突问题，优化了概率函数分布表的存储资源，灵活划分密码系统中的高斯采样值，并有效加固了后量子密码系统数据前级的侧信道安全性。 图3 多模域计算兼容可重构算术单元 针对后量子密码计算量大，数据复杂的痛难点，优化格数学难题中的数论变换（NTT）算法，实现了一种高性能NTT硬件加速单元。采用双倍位宽乒乓式对称存储结构突破访存限制，改进模乘运算单元关键结构，提高多项式运算的效率，相比同类运算操作下最先进的设计快3.95倍。 图4 灵活指令集型后量子密码安全处理器芯片架构及版图 针对后量子密码算法的多样化计算需求，创新性地提出了一种多模域计算兼容型可重构核心算子，能够配置为不同模域下的关键运算结构，灵活支持Karatsuba、Toeplitz、NTT等运算结构。在配置为NTT结构的运算下，运算性能与美国MIT研究团队在IEEEISSCC发表的相关成果保持国际同步水平，并具备更强的灵活性与通用性。 图5 多模域计算兼容型可重构核心算子 在团队积累多年的后量子密码相关先进技术研究的基础上，在SMIC40nm工艺下实现了两款后量子密码芯片，能够兼容国际最新标准的CRYSTAL-Kyber后量子密码算法。后量子密码Kyber芯片采用了高性能流水线结构的蝶形运算单元及高速NTT运算单元，解决了加解密运算中访问存储器所带来的速度瓶颈问题。灵活指令集型后量子密码芯片采用可编程自定义指令集架构，基于多模域计算兼容的可重构算术单元与可配置多功能哈希/随机采样核心算子，在实现高性能的后量子密码运算的同时提高了芯片的灵活性与适应性。 图6 后量子密码Kyber处理器芯片架构及版图 图7 灵活指令集型后量子密码处理器芯片架构及版图

博志金钻技术团队在磁控溅射领域深耕二十余年，目前已经实现氧化铝、氮化铝、氮化硅、单晶金刚石、单晶碳化硅覆铜板的量产，三英寸陶瓷覆铜板月产能10万片，包括各类种子层方案，铜层厚度0.5-100um，表面无毛刺、划痕、色差等异样，350度加热平台烘烤5分钟不起泡。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 苏州博志金钻科技有限责任公司 企业法人 潘远志 注册时间 2022/3/31 注册所在省市 江苏省 苏州市 组织机构代码 91610131MA712U7Q06 经营范围 一般项目：技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广；金属表面处理及热处理加工；新材料技术研发；新材料技术推广服务；电子元器件制造；集成电路制造；信息安全设备制造；通信设备制造；光通信设备制造；雷达及配套设备制造；光电子器件制造；真空镀膜加工；表面功能材料销售；金属基复合材料和陶瓷基复合材料销售；合成材料销售；有色金属合金销售；半导体器件专用设备制造；新型陶瓷材料销售；电子元器件零售；电子元器件批发；泵及真空设备制造；泵及真空设备销售；通用设备制造（不含特种设备制造）；玻璃、陶瓷和搪瓷制品生产专用设备制造；电子专用材料研发；电子专用材料制造；特种陶瓷制品销售；半导体器件专用设备销售；集成电路设计；机械设备租赁；租赁服务（不含许可类租赁服务）（除依法须经批准的项目外，凭营业执照依法自主开展经营活动） 企业地址 江苏省 苏州高新区长亭路8号大新科技园3幢二楼 获投资情况 2021/07/01苏州汇伯壹号创业投资合伙企业（有限合伙）天使轮1000万元 2022/03/22苏州融享进取创业投资合伙企业（有限合伙）preA轮2500万元 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 潘远志 邓敏航 杨添皓 电子与信息学部/自动化 2020/2024 陶佳怡 管理学院/大数据管理 2020/2024 林子涵 电气工程学院/电气工程及其自动化 2020/2024 袁子涵 电气工程学院/电气工程及其自动化 2020/2024 牟国瑜 电气工程学院/电气工程及其自动化 2020/2024 杨志鹏 能源与动力工程学院/强基（核工程与核技术） 2020/2024 田继森 航天航空学院/工程力学 2020/2024 孙浩然 机械工程学院/机械工程 2020/2024 郑力恺 电气工程学院/电气工程及其自动化 2019/2023 王羿淮 管理学院/工商管理 2019/2025 李青卓 材料科学与工程学院/材料科学与工程 2018/2023 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 宋忠孝 材料学院/材料系 教授、博士生导师 核电领域；电化学、催化、电池领域；器件、封装领域：高温抗氧化烧蚀、高压抗电弧烧蚀领域；轻量化领域硬质涂层领域 王小华 电气学院/电机电器及其控制 教授/博导，国家级人才计划入选者（特聘教授），国家级青年人才计划入选者（青年学者），教育部新世纪优秀人才，陕西省青年科技标兵。西安交通大学未来技术学院/现代产业学院副院长、实践教学中心（工程坊）副主任、教务处副处长、创新创业学院副院长，CIGRE开关设备状态评估工作组成员，中国电工技术学会电器智能化系统及应用专委会委员 开关设备设计、状态监测与寿命评估 田高良 管理学院/会计与财务 教授、博士生导师 财务预警；内部控制与风险管理；资产评估；信用管理等 五、项目简介 苏州博志金钻科技有限责任公司是一家专门从事高功率半导体封装材料研发生产的公司。以先进的陶瓷表面金属化技术为核心形成了包括（1）粉体表面改性；（2）热压烧结；（3）研磨、抛光；（4）陶瓷金属化；（5）增厚、刻蚀；（6）预制金锡焊料；（7）激光切割等环节的完整高端热沉材料生产体系。公司拥有完整的热沉材料生产体系，致力于成为“国产化功率半导体器件热沉材料领跑者”，为我国半导体产业发展添砖加瓦。 博志金钻技术团队在磁控溅射领域深耕二十余年，目前已经实现氧化铝、氮化铝、氮化硅、单晶金刚石、单晶碳化硅覆铜板的量产，三英寸陶瓷覆铜板月产能10万片，包括各类种子层方案，铜层厚度0.5-100um，表面无毛刺、划痕、色差等异样，350度加热平台烘烤5分钟不起泡。博志金钻目前苏州主体工厂面积超过5000平米，含万级洁净间。拥有20余台研磨抛光设备、10余台烧结炉、4条卧式连续镀膜设备、5台立式镀膜设备，以及超声清洗、喷淋甩干等完善的配套设备。博志金钻的工艺流程包括粉体表面改性、热压烧结、研磨/抛光、陶瓷金属化、增厚/刻蚀、预制金锡焊料、激光切割，博志金钻已经建立了完善的产品生产管理及质量监控体系来进行管控，完成了包括ISO9001、14001等认证，并不断完善产品检测设备及手段，确保产品质量稳定。 公司积极进行产品迭代和技术储备，在高功率半导体封装材料研发生产领域有着二十余年研发经验。中国科学院院士孙军教授和国家万人计划领军人才宋忠孝教授作为本公司首席科学家领衔公司技术研发，进行陶瓷金属化和半导体封装基板领域关键技术的探索。潘远志带领公司与西安交通大学表面工程国际研发中心、金属材料强度国家重点实验室合作进行前沿技术开发，团队与苏州市产业技术研究院、高新区共同设立苏州思萃材料表面应用技术研究所，是公司的技术支持和组织依托。目前公司已完成天使轮、preA轮数千万融资交割，公司投后估值逾2亿元。

本实用新型公开了一种人工上升流羽流捕获及海水采样装置，属于海洋监测技术领域；本装置主要两部分组成，第一部分是采水器，采水器上固定一收线器，通过水下电机控制线的收放，可以控制采水器处于不同水平位置，采水器本身具有浮力自调节能力，根据采水器上安装的传感器获得的深度、盐度等数据，可以控制采水器在垂直方向上的位置；第二部分是一个导流网兜，可以捕获羽流流向，保证采水器与羽流流向一致。整个装置各个部分结构清晰，分工明确，可以精确、有效地采集人工上升流羽流区的海水。

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