题名 基于流体系架构的分组密码处理器设计
被引量：2
1
作者
李功丽 戴紫彬 徐进辉 王寿成 朱玉飞 冯晓
机构
解放军信息工程大学 河南师范大学计算机与信息工程学院
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期2824-2833,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61404175)~~
文摘
为提升密码处理器性能,构建了密码处理器性能模型.基于该模型,提出多级资源共享、绑定前/后异或操作、最大化算法并行度等处理器性能提升技术,并根据性能提升技术确定了功能单元的种类和数量.然而功能单元不仅数量较多,而且在操作位宽和操作延迟方面均有较大差异,如何有效组织这些功能单元成为了一个关键问题.利用流体系结构可以高效集成大量功能单元的特点,设计并实现了基于流体系结构的可重构分组密码处理器原型,并通过把功能单元划分为基本处理单元,bank间共享单元和簇间共享单元3个层次来解决功能单元处理位宽和操作延迟的差异.在65nm CMOS工艺下对处理器原型进行综合,并在该结构上映射了典型的分组密码算法.实验结果证明:该处理器以较小的面积获得了较高的性能,对典型分组密码算法的处理速度,不仅超越了国际上的密码专用指令处理器,而且高于国内可重构阵列结构密码处理器.
关键词
分组密码 流处理器 性能模型 可重构 密码处理器
Keywords
block cipher stream processor performance model reconfigurable cipher processor
分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于流体系结构的高效能分组密码处理器研究
被引量：3
2
作者
王寿成 严迎建 徐进辉
机构
解放军信息工程大学
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期937-943,共7页
基金
国家自然科学基金(No.61404175)
文摘
针对现有密码处理器存在的问题,借鉴流处理器架构,提出了高效能的可重构分组密码流处理器架构.该架构采用层次化设计思想,通过分块式本地寄存器组的数据组织方式和共享拼接使用运算单元机制,实现了软件流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并提高功能单元的利用率.在65nm CMOS工艺下对架构进行了综合仿真,并经过了大量算法映射.实验结果证明,该架构在CBC和ECB加密模式下均具有良好的加密性能.与其他密码处理器相比,该架构具有小面积、高效能的特点.
关键词
分组密码 流处理器 可重构 软件流水 面积能效比
Keywords
block cipher stream processor reconfigurable software pipeline area efficiency
分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 面向密码流体系结构的超长指令字可重构研究
被引量：2
3
作者
严迎建 王寿成 徐进辉 陈韬
机构
解放军信息工程大学
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期206-212,共7页
基金
国家863计划项目(2009AA012201) 国家自然科学基金(61302107)~~
文摘
可重构密码流体系结构是一种面向密码运算的新型体系结构,但存在着超长指令字(VLIW)代码稀疏和Kernel体积过大的问题。该文以可重构密码流处理架构S-RCCPA为研究平台,通过大量密码算法在S-RCCPA架构上的适配分析,提出了VLIW可重构技术,并设计了Kernel级指令集、VLIW可重构算法及指令可重构单元。实验证明,该技术能够有效提高VLIW的指令密度,同时降低了VLIW的指令宽度,使得整个Kernel体积减小了约33.3%,并将微码存储器的容量由96 k B降为64 k B,有效降低芯片整体面积和系统功耗。
关键词
密码流处理器 Kernel级指令 超长指令字 可重构 指令密度
Keywords
cipher stream processor Kernel level instruction Very Large Instruction Word （VLIW） Dynamic reconfiguration Instruction density
分类号
TP302.2
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于指令级冗余的密码流处理器并发错误检测方法
4
作者
戴强 戴紫彬 王寿成 李功丽 李伟
机构
中国人民解放军信息工程大学
出处
《计算机应用与软件》
北大核心
2018年第10期286-291,298,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61404175)
文摘
自然故障与恶意故障将降低密码流处理器的可靠性与安全性。针对此情况,提出基于指令级冗余的低开销并发错误检测方法。分析密码流处理器上不同算法实现时的功能单元利用率,验证指令级冗余方法实现的可行性与高效性。提出脆弱性感知的指令复制算法,在满足性能约束条件下优先复制脆弱性高的指令。实验证明,该方法引入的硬件开销仅为1. 5%,且在相同性能开销时,对随机故障与恶意故障的检测能力优于其他指令级冗余方法。全指令复制后典型SP(AES-128)、Feistel(SMS4)、L-M(IDEA)结构算法实现性能开销分别为25.6%、17. 9%、15. 7%,对比于具有相似故障检测能力的其他指令级冗余方法,其性能开销最低。
关键词
密码流处理器 并发错误检测 VLIW 指令复制
Keywords
cipher stream processor Concurrent error detection VLIW Instruction duplication
分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
题名 可重构密码流体系结构模拟器设计与实现
被引量：1
5
作者
王寿成 严迎建 徐进辉 李功丽 朱玉飞
机构
信息工程大学密码工程学院
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2016年第11期2923-2927,共5页
文摘
面向可重构密码流处理器RCSP,设计并实现基于SystemC语言的全系统模拟器RCSPSim,提出模拟器的硬件资源建模方法、指令集及译码方案和性能统计方案,实现对RCSP处理器的高效精确模拟。RCSPSim能够准确实现密码算法,进行详细的吞吐率评测,为实际处理器开发和优化提供重要的评估和借鉴作用。在单簇(核)前提下,与其它结构的专用密码处理器相比较,RCSPSim在实现典型密码算法时具有较高的吞吐率,验证了可重构密码流体系结构的性能优势。
关键词
可重构技术 密码流处理器 流体系结构 SYSTEMC 模拟器
Keywords
reconfigurable technology cipher stream processor stream architecture SystemC simulator
分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
