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后量子密码芯片
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
华中科技大学 2022-09-23
功率芯片封装器件
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。
西安交通大学 2022-08-10
自走式花生捡拾摘果联合收获机
花生是我国重要的经济作物和油料作物,也是我国主要的特色出口农产品,总种植面积与总产量稳居世界第一。但是近些年来,花生种植面积正在逐年减少,其主要是因为机械化水平还偏低,尤其是收获机具适应性不强,机具相关性能参数(收获率、破损率、遗漏率等)还不能达到农户的要求等。 本项目针对以上难点,创制了集拨禾轮-捡拾滚筒组合式捡拾技术,刮板-喂入轮组合式输送喂入技术,曲面无齿摘果技术,双级振动筛-风机组合式清选技术和弹性托板升运技术一体的新型自走式花生捡拾摘果联合收获机,集捡拾、输送、摘果、清选、升运、集果功能于一体,提高了捡拾效率与摘净率,最大程度实现了花生果的完整性,有效解决了果秧分离不彻底、清选不净的难题。
青岛农业大学 2021-05-07
自走式花生捡拾摘果联合收获机
花生是我国重要的经济作物和油料作物,也是我国主要的特色出口农产品,总种植 面积与总产量稳居世界第一。但是近些年来,花生种植面积正在逐年减少,其主要是因 为机械化水平还偏低,尤其是收获机具适应性不强,机具相关性能参数(收获率、破损 率、遗漏率等)还不能达到农户的要求等。 本项目针对以上难点,创制了集拨禾轮-捡拾滚筒组合式捡拾技术,刮板-喂入轮组 合式输送喂入技术,曲面无齿摘果技术,双级振动筛-风机组合式清选技术和弹性托板 升运技术一体的新型自走式花生捡拾摘果联合收获机,集捡拾、输送、摘果、清选、升 运、集果功能于一体,提高了捡拾效率与摘净率,最大程度实现了花生果的完整性,有 效解决了果秧分离不彻底、清选不净的难题。
青岛农业大学 2021-04-11
造纸废水近零排放膜集成工艺
造纸工业在我国国民经济中占有重要地位,但属于高物耗、高能耗的污染大户,废水排放量占全国工业废水排放量的17%以上。实现废水综合治理,减少尾水排放量,已成为造纸行业发展迫切。本项目技术采用膜集成技术实现了造纸尾水的净化处理,实现了水的分级回用,项目已经建成万吨级工程2项,经济效益好。
南京工业大学 2021-01-12
压力容器超压泄放智能设计软件
压力容器超压泄放智能设计软件可以进行安全泄放设计及泄放装置选型操作。软件主要特点有:①多标准泄放设计:可依据 GB567 、 API520 、 ISO4126 标准进行单相流物理超压泄放设计,依据 DIERS 进行两相流物理超压泄放设计,依据 NFPA68 进行化学超压泄放设计;②多类型泄放设计:可对压缩气体、液化气体、水蒸气、液体、两相流、可燃气体、可燃粉尘、多组分进行泄放设计;③多数据库支撑:软件内含气体物性、汽化潜热、液体粘度、介质基本燃烧速率等数据库。④泄放装置选型:软件提供较为权威的泄放装置选型功能。
大连理工大学 2021-04-13
废纸造纸工厂废水零排放
本技术适用于采用废纸作为原料的制浆造纸工厂的废水处理,对于无脱墨的制 浆造纸采用本技术后废水可以完全回用,即达到零排放。对于有脱墨的废纸制浆造纸,可以在达标排放的同时显著降低废水排放量和清水用量。本工艺在清污分流、分段回用的基础上,采用厌氧/好氧相结合的处理系统作为工厂的“肾脏”,去除废水中积累的有害物质。特别的生物处理系统起到软化废水、消除有机物和二次胶
西安交通大学 2021-01-12
军号仪/军号播放器/部队放号机
产品详细介绍军号仪简介: 适合部队、学校、工厂、小区、公园、农村、煤矿、发电厂、消防、酒店、商场、企事业单位使用,可实现广播室无需人值守全自动定时、定点工作。 SPC-MS数字广播程控机集成了单片微机技术、汉字显示技术、MP3硬件分析技术,采用超大容量FLASH存储器存储曲目信息,是我公司最新推出的一款自动广播产品;它集中了公司先前推出的各型产品的优点,代表了自动广播行业的最新技术水平。关键器件采用进口元件,确保产品质量稳定,运行可靠,真正实现免维护!一、产品优势:1、四行中文菜单动态显示,操作过程步步中文提示;2、定时自动播放音乐,U盘内存部队所有作息军号(从起床号到息灯号)和部分军营歌曲,可供用户任意选择播放时间和歌曲;3、音乐内存大,容量可达2G,节目内容采用最新款U盘或SD卡储存,操作轻松简单,只需拨下SD卡,用户可自行拷贝MP3音乐;4、在“雨天”状态下,自动停播操场音乐;5、采用MP3音质:音质优美,接近CD效果;6、29套程序:用户可编辑、存储29个工作程序,作息时间调整时只需简单选择即可;7、时钟准确:产品采用美国DALLAS专用实时时钟,走时准确,遇停电正常计时,时间不会丢失,不会错乱;8、停电百年程序不乱:用户输入的工作程序存储在FLASH集成电路中,停电不丢数据,来电后设备自动恢复工作;9、不用微机:产品工作时完全脱离计算机,节省用户的大笔资金投入,而且连续工作稳定,无死机之忧;10、带有四路定时开关,可用作控制用电设备或将音乐送往不同的地方(分区广播);11、程序能自动依次执行,即:同一歌曲可连续重播,不同歌曲可组合连播,连播中间可插入任意时间的音乐休止或开关动作,以供讲话、整队;12.遥控型产品采用无线遥控方式,有效距离达1000米,可实现遥控开关扩音设备及点播曲目;13、放完音乐后,延时10分钟关功放电源,避免频繁开关功放电源造成功放损坏;二、产品功能:1、定时广播:按照用户设定的工作程序,按周循环自动播放曲目,如:学校播放音乐铃声、广播体操、眼保健操及课间音乐,部队鸣放军号,智能楼宇、小区、工厂、商场、宾馆自动播放背景音乐等。2、电源控制:播放音乐时自动为功放设备供电,播放完毕自动控制停止供电,无需专人值守。3、外接媒体管理:具有收音机、卡座、电铃定时控制功能(收音、卡座控制信号可实现对路灯或其他用电设备的自动控制)。4、外接分区:根据广播系统的需要用户最多可以设四路分区。5、手动控制:用户可通过产品面板上的手动开关实现临时播音或打开功放等外接设备。三、性能指标:1、程序容量:用户可以输入28套工作程序,每套程序包括:播音、电铃控制程序、电源控制、功放控制程序共333条。2、曲目容量:2GU盘可存联播数百分钟曲目。3、音频输出:立体声输出及两路合并信号输出。曲目更新: 可从电脑下载歌曲(随机赠送含有1G容量的SD插卡)。天安门广场升降国旗采用本公司仪器,曾被评为“福建省驰名产品”、“香港国际新技术新产品博览会金奖”被推选为“中国质量服务信誉AAA级企业。2004年公司通过了ISO9001-2000质量体系认证.为答谢广大客户对公司产品的信誉和支持,本公司郑重承诺:产品一年质保,终生服务!厂价直销欢迎广大客户来电咨询洽谈福建龙岩科讯电子工程设备有限公司公司官方网址:http://www.lykxdz.com/链接网址:http://fy819575705.cn.alibaba.com           http://fy819575705.b2b.youboy.com/值班电话:0597-2299844 15080289698  热线QQ: 1822566767 495588015  .联系人:吴惠芳
福建龙岩电子工程科技公司 2021-08-23
毫米波相控阵芯片
2020年网络通信与安全紫金山实验室宣布,我国自主可控、成本超低的毫米波相控阵芯片诞生,它覆盖广、速度快,为我国实现毫米波通信技术商用全面化迈出了坚实一步。毫米波相控阵芯片我国商用毫米波相控阵芯片出炉,也标志着中国占据了未来5G通信领域的制高点,也无需担心在芯片应用上受制于人,举例来说,256通道的典型相控阵天线售价高达上百万元,这些技术以往都被美国等西方国家牢牢握在手中,我国不得不以高价购买,如今我国率先突破商用毫米波相控阵芯片,确实是值得庆祝的好消息。毫米波的波长范围为1-10毫米,频率则为30GHz-300GHz,以直射波的方式在空间进行传播,据公开的资料显示,毫米波对沙尘和烟雾具有很强的穿透力,几乎能无衰减的通过沙尘和烟雾,甚至在爆炸和金属散射的条件下,毫米波也能较快地从衰减期恢复通信峰值,又因为毫米波比微波的波束要窄,分辨相距更近的小目标时,毫米波可以更清晰的观察目标细节。5G毫米波相控阵芯片毫米波不仅对改善民用通信有帮助,在军事领域同样至关重要,打个比方,两架战机高速对向移动,它们要实现信息传递必须在空间中找到相互通信的定向天线波束,这是一个非常困难的挑战,而毫米波数字阵列程序,就能很好地解决这个问题,毫米波数字阵列程序采用的单元级数字形成波束技术,可以灵活的变通波束通信方案,能大大缩减发现节点时间,提高信息吞吐量。总之,我国商用毫米波相控阵芯片的诞生,对我国未来社会发展、国防力量提升都有促进作用。分析人士指出,这个突破不仅仅是一组数据、一种芯片的突破,它揭示了伊朗刚刚受到的屈辱,永远不会出现在中国。原文:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1656335203191635680&wfr=spider&for=pc
南京大学 2021-04-10
高性能通信ADC芯片
电子科技大学 2021-04-10
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