【摘 要】
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保障信息安全在当前互连网与信息技术飞速发展的社会至关重要,各种密码算法是对信息进行加密与解密的基础。针对加解密运算中微处理器低性能与高功耗以及专用电路灵活度受限
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保障信息安全在当前互连网与信息技术飞速发展的社会至关重要,各种密码算法是对信息进行加密与解密的基础。针对加解密运算中微处理器低性能与高功耗以及专用电路灵活度受限的问题,本文结合密码算法特征与可重构设计技术,提出了基于路由表的粗粒度可重构密码加速器及其架构。本文的主要内容及创新点包括:1.分析密码算法处理流程及运算特征,提炼出密码运算的原子运算并实例化为原子运算部件,以原子运算部件为重构粒子,辅以路由表与参数表进行重构。其中路由表负责配置运算部件互连网络以组合运算,参数表负责配置密码算法参数。通过生成路由表与参数表配置信息,对密码加速单元进行粗粒度重构,从而支持不同的密码算法。2.将对称密码体制和非对称密码体制的典型算法RC6和RSA映射到加速器架构。结合密码算法处理流程中横向并行、纵向串行流水的特点,分别配置路由表项各个配置项的内容,重构运算部件阵列的功能与结构,使处理结构充分匹配RC6与RSA两种密码算法的特点。3.以RC6、RSA与ECC为设计实例,对处理架构从性能、灵活度与功耗三方面进行验证评估。实验结果表明,架构兼具微处理器与专用电路的优点,可灵活支持多种密码算法,并有良好的性能与功耗表现。
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