Feistel結(jié)構(gòu)加解密算法的高效硬件實(shí)現(xiàn)方案研究.pdf

1、現(xiàn)代密碼技術(shù)根據(jù)密鑰類型的不同分為對(duì)稱密鑰加密算法與非對(duì)稱密鑰加密算法兩大類，對(duì)稱密鑰加密算法優(yōu)點(diǎn)是加密和解密使用同一個(gè)密鑰，運(yùn)算速度快，適用于加密大容量數(shù)據(jù)。Feistel結(jié)構(gòu)的加解密算法是一種應(yīng)用最為廣泛的對(duì)稱密鑰加解密算法。本文以兩種典型Feistel結(jié)構(gòu)的算法為例，對(duì)其硬件加速器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行研究，所提出的硬件加速器采用了通用IP化的設(shè)計(jì)方法，配置寄存器支持通用的AHB總線接口；AHB總線接口時(shí)鐘與算法內(nèi)核時(shí)鐘分開，使得硬件加速

2、器的運(yùn)行不受AHB總線時(shí)鐘快慢的影響，可作動(dòng)態(tài)調(diào)整且節(jié)省功耗，內(nèi)核時(shí)鐘采用時(shí)鐘門控，運(yùn)算結(jié)束時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以節(jié)省功耗；算法內(nèi)核采用了重定時(shí)、折疊、操作數(shù)隔離等面積與功耗優(yōu)化方法進(jìn)行一系列優(yōu)化。本文提出了多套硬件實(shí)現(xiàn)方案以滿足不同的應(yīng)用需求，最終對(duì)于每種實(shí)現(xiàn)方案，從整個(gè)算法完成所需的時(shí)鐘數(shù)、面積、最高運(yùn)行頻率、最快數(shù)據(jù)處理率四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，與現(xiàn)有的其他硬件實(shí)現(xiàn)方案相比，本文提出的高效硬件實(shí)現(xiàn)方案，具有面積小、數(shù)據(jù)吞吐率高與功耗低等