摘要：在改进通用模加减算法的基础上,实现一种结构优化的模加减器。采用基于字的模加减法统一硬件架构,使该设计具有良好的可扩展性,可以完成素数有限域GF(p)和二进制有限域GF(2m)上任意长度操作数的模加减法运算。该设计引入流水线结构,使其工作效率提高50%～80%,可以应用于各种高性能的椭圆曲线密码协处理器设计中。

摘要：现有的可重构分组密码实现结构中,专用指令处理器吞吐率不高,阵列结构资源利用率低、算法映射过程复杂.为此,设计了分组密码可重构异构多核并行处理架构RAMCA(Reconfigurable Asymmetrical Multi-Core Architecture),分析了典型SP(AES-128)、Feistel(SMS4)、L-M(IDEA)及MISTY(KASUMI)结构算法在RAMCA上的映射过程.在65nm CMOS工艺下完成了逻辑综合和功能仿真.实验表明,RAMCA工作频率可达到1GHz,面积约为1.13mm2,消除工艺影响后,对各分组密码算法的运算速度均高于现有专用指令处理器以及Celator、RCPA和BCORE等阵列结构密码处理系统.

摘要：介绍了SHA-1、SHA224及SHA256三种安全杂凑算法的基本流程,采用可重构体系结构的设计思想和方法设计出一款可实现这三种算法的可重构密码芯片,并对关键路径进行了优化设计。最后给出了基于Altera公司的Cyclone系列FPGA的可重构密码芯片的实现结果。

摘要：提出一种应用于可配置椭圆曲线密码体制的有限域多项式算术模块结构,乘法器基于已有的digit-serial结构乘法器,利用局部并行的bit-parallel结构,省去了模约简电路,使乘法器可适用于任意不可约多项式。平方器结构利用LSB或LSD乘法器以及加法器来计算模平方,通过数据接口控制输入数据的格式,可以满足不同域值有限域点乘运算的需求。

摘要：提出了一种能够在素数域和二进制域下,高速处理384位以下数据的模逆运算单元。其使用改进的 Montgomery 模逆算法将两个域下的求逆运算统一起来。设计中使用了 S—C操作数分离表示法减少进位传播,并提出 S—C减法运算修正算法保证其正确性。设计了双域 S—C分离加减运算单元,使其能高速完成两个有限域下的算术运算。

摘要：为解决序列密码中非线性布尔函数(Non-Linear Boolean Function,NLBF)硬件资源利用率低的问题,该文对以查找表(Look-Up Table,LUT)为基本构件的利用率模型进行研究,并结合适配算法的前期处理结果确定影响硬件利用率的3个基本参数(LUT大小、单元规模和输入端口数目);在此基础上,以变量频次为约束实现NLBF的映射,完成非线性运算单元的设计,单元支持多路并行处理。在SMIC 180 nm下进行逻辑综合,并行度为32时,工作频率达到241 MHz,吞吐率为7.71 Gb/s;对不同NLBF进行利用率评估,利用率均达到91.14%以上,并且随着并行度增加,利用率不断增大。

摘要：针对NCL电路数据编码方式的特点,提出了一种并行数据处理的NCL电路结构,通过同时对两路双轨编码数据流的并行处理,提前计算出下一个无效数据,缩短了无效数据维持时间。此结构应用到4×4乘法器的设计,采用COMS0.18μm工艺,乘法器在非流水模式下和2级流水模式下分别进行了综合、布局布线和仿真,与传统NCL4×4乘法器相比,无效数据维持时间分别缩短了32.9%和33.2%。

摘要：为了提高乘法器的综合性能,从3个方面对乘法器进行了优化设计。采用改进的Booth算法生成各个部分积,利用跳跃式Wallace树结构进行部分积压缩,通过改进的LING加法器对压缩结果进行求和。在FPGA上进行验证与测试,并在0.18μm SMIC工艺下进行逻辑综合及布局布线。结果表明,与采用传统Wallace树结构的乘法器相比,该乘法器的延时减少了29%,面积减少了17%,功耗降低了38%,能够满足高性能的处理要求。

摘要：在分析Rijndael、Serpent、MARS等41种分组密码算法的基础上,对分组密码算法中移位的操作特征进行了研究,提出了可适配、支持多路并行执行的移位操作指令,通过适配参数,可完成固定或不定、循环或逻辑、左向或右向、不同位宽的移位操作,不同位宽的操作支持不同组数的并行执行,并给出了其级联及组合的指令模型,研究了移位操作的硬件实现算法,设计并实现了硬件单元,给出了其性能分析。

摘要：在研究椭圆曲线密码算法的处理特征以及有限域层上的并行调度算法基础上,采用指令级并行和数据级并行方法,提出了面向椭圆曲线密码的并行处理器体系结构模型,并就模型的存储结构进行了分析。基于该模型实现了一款验证原型,在FPGA上成功进行了验证测试并在0.18μm CMOS工艺标准单元库下进行逻辑综合以及布局布线。实验证明提出的并行处理器体系结构既能保证椭圆曲线密码算法应用的灵活性,又能够达到较高的性能。