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基于流体系结构的高效能分组密码处理器研究
! o) m7 u( F% k. M& ~摘要:针对现有密码处理器仔在时四题,信金A处C理?的Q2门，犬和北育拼接使用运算单元机制,实现了软件流该架构采用层次化设计思想,通过分块式本地奇仔奋组旳数据i组织几A式相六子优次元的利田*在.6Snm CMOST艺水和硬件流水的协同工作,能够挖掘分组内和分组间的指令级并行性开提尚功能里尤的利用io.壮DOSn日Mo 1.tu下对架构进行了综合仿真,并经过了大量算法映肘.实验结宋让明,孩荣构仕《bU nLD hH 人八l 0"Nn "密性能.与其他密码处理器相比,该架构具有小面积、高效能的特点.; i2 t6 d8 n1 R f, q& L, x q
关键词:分组密码;流处理器;可重构;软件流水;面积能效比
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1引言5 |* s6 R7 ?& T0 `8 c
随着互联网技术的持续发展,信息安全面临的挑战越来越多样化.密码处理器作为一种高效的信息保护手段,在各类信息设备中广泛使用.由于密码算法种类和应用场景众多,通常采用可重构技术来设计密码处理器,使处理器兼具高性能和灵活性.国内外针对分组密码的可重构实现进行了一系列研究. Bo Wang 等提出的可重构密码运算阵列RCPC",集成了16×32规模的可重构功能单元,该结构能够实现密码算法性能的极大提升,对 AES、DES、 SMS4等分组密码算法的性能实现都达到了数十Gbps.Gokhan S 等提出的可重构密码处理器Cryploraptor[2],集成了20x4规模的可重构功能单元,具有很高的密码实现性能,其功能单元利用率平均在29%左右.此外MCCPl3]、RCBCPl 4]、SophSECl 5]等结构也实现了密码算法处理的高性能和灵活性.但上述结构有一个共同问题就是资源消耗巨大但利用率却不高,尤其是在进行CBC等串行加密模式时大量的资源闲置,造成了极大的浪费.* ^/ _1 B- V' U" n# @
在密码处理器的实际应用中,如在移动终端内集成密码处理器,需要综合考虑性能、面积及功耗等指标，其应用要求往往是在资源受限的条件下追求性能的最( C, a5 K, I* s3 E: V
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发表于 2021-4-14 10:37
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