FPGA上SHA-1算法的流水线结构实现 被引量：14

1

作者 李磊 韩文报 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第7期58-60,共3页

哈希算法SHA-1算法广泛地应用于电子商务、商用加密软件等信息安全领域。通过对SHA-1算法的深入分析,提出了流水线结构的硬件实现方案。通过缩短关键路径,使用片内RAM代替LE寄存器实现流水线中间变量的数据传递,有效地提高了工作频率和... 哈希算法SHA-1算法广泛地应用于电子商务、商用加密软件等信息安全领域。通过对SHA-1算法的深入分析,提出了流水线结构的硬件实现方案。通过缩短关键路径,使用片内RAM代替LE寄存器实现流水线中间变量的数据传递,有效地提高了工作频率和单位SHA-1算法的计算速度。这种硬件结构在Altera系列芯片上的实现性能是Altera商用SHA-1算法IP核的3倍以上。 展开更多

关键词 哈希算法(sha-1) 关键路径 流水线结构 单位时空吞吐率(TPPAT) CSA

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SHA-1算法在TM卡预付费智能水表设计中的实现 被引量：1

2

作者 金锋 王金文 郭菲菲 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期32-34,58,共4页

为提高水资源的利用率和相关部门的管理能力,在SHA-1加密算法原理的基础上,研究了512位SHA-1加密算法在预付费智能水表中的应用,并提出了小空间内SHA-1算法的实现.该加密算法有效地保障了数据的安全性;结合TM卡(DS1961s)的特点介绍了TM... 为提高水资源的利用率和相关部门的管理能力,在SHA-1加密算法原理的基础上,研究了512位SHA-1加密算法在预付费智能水表中的应用,并提出了小空间内SHA-1算法的实现.该加密算法有效地保障了数据的安全性;结合TM卡(DS1961s)的特点介绍了TM卡预付费智能水表的工作流程,描述了该系统的硬件和软件设计,在实验室条件下的测试结果表明本智能水表具有很好的市场应用前景. 展开更多

关键词 sha-1算法 TM卡 单总线 预付费智能水表

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一种新的基于离散混沌系统和SHA-1的图像加密算法 被引量：1

3

作者 王娣 邓家先 邓海涛 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第10期3104-3107,共4页

为了保证图像在传输过程中的可靠性和安全性,提出一种将离散混沌系统和SHA-1相结合的混沌加密算法。先对明文图像进行像素置乱,再对置乱后的像素值进行扩散和混淆,并利用明文控制密钥流的输出,使密钥流和明文相关。理论分析及实验结果表... 为了保证图像在传输过程中的可靠性和安全性,提出一种将离散混沌系统和SHA-1相结合的混沌加密算法。先对明文图像进行像素置乱,再对置乱后的像素值进行扩散和混淆,并利用明文控制密钥流的输出,使密钥流和明文相关。理论分析及实验结果表明,该算法简单易行,不仅具有较好的抗统计分析、抗差分攻击能力,而且密钥空间大,加密效果好,算法安全性高。 展开更多

关键词 图像加密 离散混沌系统 sha-1算法 LOGISTIC混沌映射

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基于FPGA的SHA-1算法的设计与实现 被引量：7

4

作者 孙黎 慕德俊 刘航 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第14期270-271,274,共3页

SHA-1算法是目前常用的安全散列算法,被广泛地应用于电子商务等信息安全领域。为了满足安全散列算法的计算速度,该文将SHA-1分成5个硬件结构模块来实现,每个模块可以独立工作。对其进行了优化,达到了缩短关键路径的目的,提高了计算速度... SHA-1算法是目前常用的安全散列算法,被广泛地应用于电子商务等信息安全领域。为了满足安全散列算法的计算速度,该文将SHA-1分成5个硬件结构模块来实现,每个模块可以独立工作。对其进行了优化,达到了缩短关键路径的目的,提高了计算速度。独立的模块使得对每个模块的修改都不会影响其他模块的工作,为模块的进一步优化提供了方便。 展开更多

关键词 散列算法 sha-1算法 现场可编程门阵列 硬件描述语言

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应用SIMD并行技术的SHA-1加密算法的批量实现 被引量：1

5

作者 陈亦欢 严伟超 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2012年第7期74-80,共7页

介绍了当今最为流行的加密算法———SHA-1算法,并对其原理及实现过程进行了分析,探讨了基于SHA-1算法使用SIMD技术提高CPU计算的并行能力的方法,为大量数据的散列运算以及如何在C程序中加入SHA-1算法的批量实现提供参考。

关键词 sha-1加密算法 SIMD并行技术 SSE2指令集

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SHA-1差分路径搜索算法和连接策略研究

6

作者 曾光 李婧瑜 杨阳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4784-4803,共20页

Hash函数SHA-1的攻击技术研究一直受到密码分析者的广泛关注,其中,差分路径构造是影响攻击复杂度大小的重要环节.提出了带比特条件的全轮差分路径构造方法,统一了第1轮差分路径构造和后3轮的差分路径构造.该方法既与原有第1轮路径构造相... Hash函数SHA-1的攻击技术研究一直受到密码分析者的广泛关注,其中,差分路径构造是影响攻击复杂度大小的重要环节.提出了带比特条件的全轮差分路径构造方法,统一了第1轮差分路径构造和后3轮的差分路径构造.该方法既与原有第1轮路径构造相容,又能省去后3轮路径约简、消息约简等繁琐技术环节,具有良好的兼容性.此外,综合考虑状态差分、布尔函数差分与比特条件之间的制约关系,提出了带比特条件的前向扩展、后向扩展和中间连接这3个子算法,并提出3个指标——比特条件的更新次数、扩展结果的相容性和候选集合的正确率对中间连接的成功率进行评价,结合提前终止策略,提出了最优的中间连接算法.理论分析结果表明,该方法有助于提高SHA-1差分路径构造的成功率.最后,采用该算法进行路径搜索,可以得到正确的可用于碰撞搜索的差分路径. 展开更多

关键词 密码学 HASH函数 sha-1算法 差分路径

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公文传输过程中基于SHA-1和RSA的数字签名方案研究 被引量：7

7

作者 刘国柱 黄云静 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第7期1596-1599,共4页

数字签名技术是保证公文传输的安全性的有效方法,但现在还没有一种解决公文传输数字签名的完善方案。研究了SHA-1和RSA算法,针对公文传输特点,提出了较为完善的公文数字签名方案,该方案能够很好地保证公文的保密性和网络传输的安全性,... 数字签名技术是保证公文传输的安全性的有效方法,但现在还没有一种解决公文传输数字签名的完善方案。研究了SHA-1和RSA算法,针对公文传输特点,提出了较为完善的公文数字签名方案,该方案能够很好地保证公文的保密性和网络传输的安全性,有效地防止了公文传输过程中被篡改或顶替的可能,从而保证了公文的真实性。 展开更多

关键词 数字签名 sha-1 RSA算法 密钥 公文传输

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小面积高性能的SHA-1/SHA-256/SM3IP复用电路的设计 被引量：2

8

作者 郑朝霞 田园 +1 位作者 蔚然 高峻 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2015年第8期1417-1422,共6页

Hash算法的快速发展导致了两个问题,一个是旧算法与新算法在应用于产品时更新换代的问题,另一个是基于应用环境的安全性选择不同算法时的复用问题。为解决这两个问题,实现了SHA-1/SHA-256/SM3算法的IP复用电路,电路采用循环展开方式,并... Hash算法的快速发展导致了两个问题,一个是旧算法与新算法在应用于产品时更新换代的问题,另一个是基于应用环境的安全性选择不同算法时的复用问题。为解决这两个问题,实现了SHA-1/SHA-256/SM3算法的IP复用电路,电路采用循环展开方式,并加入流水线的设计,在支持多种算法的同时,还具有小面积高性能的优势。首先,基于Xilinx Virtex-6FPGA对电路设计进行性能分析,电路共占用776Slice单元,最大吞吐率可以达到0.964Gbps。然后,采用SMIC 0.13μm CMOS工艺实现了该设计,最后电路的面积是30.6k门,比单独实现三种算法的电路面积总和减小了41.7%,工作频率是177.62 MHz,最大吞吐率达到1.34Gbps。 展开更多

关键词 HASH算法 sha-1 sha-256 SM3 IP复用

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基于改进SHA-1物联网监测节点完整性验证与增强方法 被引量：5

9

作者 刘桂雄 张龙 徐钦桂 《中国测试》 CAS 北大核心 2013年第1期80-83,共4页

针对物联网监测节点完整性问题,提出一种适用于物联网监测节点的基于改进SHA-1物联网监测节点完整性验证与增强方法。引入基于SHA-1的不变属性融合增强算法技术,提出改进SHA-1散列算法思想、结构与流程。性能仿真分析表明:改进SHA-1散... 针对物联网监测节点完整性问题,提出一种适用于物联网监测节点的基于改进SHA-1物联网监测节点完整性验证与增强方法。引入基于SHA-1的不变属性融合增强算法技术,提出改进SHA-1散列算法思想、结构与流程。性能仿真分析表明:改进SHA-1散列算法的防碰撞性能及混乱与散布性能较SHA-1算法有明显改善,其改变明文消息1个比特带来的数字指纹平均距离与理论值仅偏差0.54%,置乱数均值从80.3583下降到80.0107。 展开更多

关键词 物联网监测节点 完整性 改进sha-1散列算法

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哈希算法异构可重构高能效计算系统研究 被引量：4

10

作者 郑博文 聂一 柴志雷 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1031-1045,共15页

针对应用场景中不同哈希算法乃至多哈希算法组合的高速计算需求,纯软件方式难以满足性能需求,基于FPGA或ASIC的硬件方式又面临灵活性不足的问题,设计了一种异构且加速端硬件可重构的哈希算法高能效计算系统。计算系统由算法硬件加速模... 针对应用场景中不同哈希算法乃至多哈希算法组合的高速计算需求,纯软件方式难以满足性能需求,基于FPGA或ASIC的硬件方式又面临灵活性不足的问题,设计了一种异构且加速端硬件可重构的哈希算法高能效计算系统。计算系统由算法硬件加速模块、数据传输模块、多线程管理模块实现,并且通过硬件的动态可重构设计提升了计算能效。实验结果表明,在Intel Stratix10 FPGA异构计算平台上,针对加解密计算,选择MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512和RIPEMD-160算法作为测试对象,所实现的系统相比Intel Core I7-10700CPU,最高可获得18.7倍的性能提升和34倍的能效提升,相比NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU,最高可获得2倍的性能提升和5.6倍的能效提升。 展开更多

关键词 异构计算 哈希算法 sha-256 硬件加速 现场可编程逻辑门阵列

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基于SHA-3与DNA编码混沌系统的输电线路图像加密算法研究 被引量：4

11

作者 张迪 夏立伟 +5 位作者 张楚谦 胡洪炜 刘兴东 付子峰 吴嘉琪 刘恒冲 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第36期16075-16083,共9页

针对输电线路巡检中无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)采集的图像数据存在的安全与加密效率问题,提出一种安全哈希算法(security Hash algorithm-3,SHA-3)与脱氧核糖核酸(deoxyribo nucleic acid,DNA)编码混沌系统相结合的图像加密... 针对输电线路巡检中无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)采集的图像数据存在的安全与加密效率问题,提出一种安全哈希算法(security Hash algorithm-3,SHA-3)与脱氧核糖核酸(deoxyribo nucleic acid,DNA)编码混沌系统相结合的图像加密算法。首先,为加强密钥对图像明文的敏感性,利用SHA-3算法生成巡检图片的哈希值作为超混沌系统的初始值密钥;然后,根据对角线提取规则将图片进行像素块置乱,并使用超混沌系统生成的混沌序列映射DNA编码规则,对置乱完毕的巡检图片进行DNA编码、运算与解码,实现巡检图像的加密与解密;最后,为验证所提方法的有效性以及优越性,以某国网公司实际巡检图像数据为基础,设置密钥空间、密钥敏感性、直方图、信息熵、加密时效等实验对所提算法进行测试分析。结果表明:所提算法相较传统算法安全性更高的同时,具有较好的实时性,可胜任实际巡检中的图像加密任务,为输电线路巡检图像加密任务提供了新的思路和技术方法。 展开更多

关键词 巡检图像加密 安全哈希算法(sha-3) 脱氧核糖核酸(DNA)编码 超混沌系统

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基于图论方法的SHA-1差分路径的精准概率计算 被引量：1

12

作者 李婧瑜 杨阳 +1 位作者 曾光 李德刚 《密码学报》 CSCD 2021年第3期452-467,共16页

针对SHA-1算法,Stevens提出了以联合概率为基础的高精度差分路径概率模型.它是一个理论值的求解方案,并将理论值分割成三个部分,但对差分路径的概率计算停留在理论层面,未能给出具体的计算方法.本文对第三部分概率进行深入分析,结合图... 针对SHA-1算法,Stevens提出了以联合概率为基础的高精度差分路径概率模型.它是一个理论值的求解方案,并将理论值分割成三个部分,但对差分路径的概率计算停留在理论层面,未能给出具体的计算方法.本文对第三部分概率进行深入分析,结合图论的方法证明了在由两类最优扰动向量得到的差分路径中,该部分的连通分支中只存在1个或2个布尔函数比特位的结构特性,并给出了两类连通分支的概率特征,利用这些结论可以简化求取差分路径成立概率的过程.最后通过一个差分路径实例展示了概率的具体计算过程,实例证明,本文的差分路径概率模型较原始计算方法(独立地计数充分条件的个数)得到的概率值更贴近真实值,表明了本文的改进概率模型可以对差分路径的概率进行更精准的刻画与计算. 展开更多

关键词 sha-1算法 差分路径 概率模型

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一个实用的针对URL的哈希函数 被引量：3

13

作者 肖明忠 闵博楠 +1 位作者 王佳聪 代亚非 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2006年第3期538-541,共4页

在Web信息处理的研究中,不少情况下需要对很大的URL序列进行散列(hashing)操作.本文提出了一个针对URL数据集合的均匀哈希函数,它是ELFhash函数的变型.通过对天网搜索引擎采集的1亿多个URL集合的抽样实验表明它能有效使得URL集在哈希表... 在Web信息处理的研究中,不少情况下需要对很大的URL序列进行散列(hashing)操作.本文提出了一个针对URL数据集合的均匀哈希函数,它是ELFhash函数的变型.通过对天网搜索引擎采集的1亿多个URL集合的抽样实验表明它能有效使得URL集在哈希表中均匀散布.并通过与MD5和SHA-1的对比,认为它是实用的.最后,指出了进一步的研究方向. 展开更多

关键词 URL 哈希函数 ELFhash 均匀分布 MD5 sha-1

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基于约瑟夫和Henon映射的比特位图像加密算法 被引量：17

14

作者 郭毅 邵利平 杨璐 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期1131-1137,共7页

针对传统的图像加密算法,加密策略与待加密图像无关且对像素的置换和混淆往往被拆分为两个耦合性较低的孤立环节所带来的安全问题,提出基于约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像比特位加密算法,将待加密图像安全哈希算法1(SHA-1)摘要和用户... 针对传统的图像加密算法,加密策略与待加密图像无关且对像素的置换和混淆往往被拆分为两个耦合性较低的孤立环节所带来的安全问题,提出基于约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像比特位加密算法,将待加密图像安全哈希算法1(SHA-1)摘要和用户选定的加密参数联合作为密钥,驱动广义Henon映射对改进的用于位点置换的约瑟夫遍历映射的起始位置、报数间隔和报数方向进行随机扰动,从而使不同的加密图像和加密参数实质对应于不同的位点置换过程,并添加了位点混淆过程以提高位点置换的安全性。实验表明,所提算法可有效地抵抗选择性明文攻击,具有较大的密钥空间和较好的加密性能。 展开更多

关键词 约瑟夫遍历映射 HENON映射 比特位图像加密 安全哈希算法1 置换 混淆

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密码杂凑算法综述 被引量：24

15

作者 王小云 于红波 《信息安全研究》 2015年第1期19-30,共12页

密码杂凑算法是现代密码学中的基本工具,它能够将任意长度的消息压缩成固定长度的摘要.杂凑值又称为杂凑码、消息摘要或数字指纹.通常密码杂凑算法被非正式地称为杂凑算法。杂凑算法的重要性就是能够赋予每个消息唯一的"数字指纹&q... 密码杂凑算法是现代密码学中的基本工具,它能够将任意长度的消息压缩成固定长度的摘要.杂凑值又称为杂凑码、消息摘要或数字指纹.通常密码杂凑算法被非正式地称为杂凑算法。杂凑算法的重要性就是能够赋予每个消息唯一的"数字指纹",即使更改该消息的一个字母,对应的杂凑值也会变为截然不同的"指纹"。杂凑算法在现代密码学中有着极其重要的作用,它最常用的用途是用在数字签名和数据完整性保护中.杂凑算法是数字签名的核心技术,通常用公钥密码算法如RSA进行数字签名时,一般不是对消息直接签名,而是对消息的杂凑值进行签名,这样既可以减少计算量,提高效率,也可以破坏数字签名算法的某些代数结构,保障其安全性.杂凑算法还是许多密码算法密码系统安全的基本前提条件,它可以用来设计消息认证码以及众多可证明安全协议,还广泛应用于口令保护协议、电子支付协议、广播认证协议等密码协议中.因此对杂凑算法进行研究在密码学领域具有重要的意义. 展开更多

关键词 密码杂凑算法 碰撞攻击 原像攻击 MD5算法 sha-1算法 sha-3算法

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低硬件成本的高性能Hash算法加速器VLSI设计 被引量：2

16

作者 顾叶华 曾晓洋 +1 位作者 韩军 张章 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第5期940-943,共4页

本文基于安全Hash算法(SHA-1),提出了一种结构优化的SHA-1硬件加速器.本设计通过改进数据通路,加快了运算单元的速度;同时,采用动态操作数生成的方法,节约了硬件资源.设计采用SMIC0.25μm CMOS工艺综合,其核心电路(core)等效门为16.8k;... 本文基于安全Hash算法(SHA-1),提出了一种结构优化的SHA-1硬件加速器.本设计通过改进数据通路,加快了运算单元的速度;同时,采用动态操作数生成的方法,节约了硬件资源.设计采用SMIC0.25μm CMOS工艺综合,其核心电路(core)等效门为16.8k;在86MHz的工作频率下,其数据吞吐率达1.07Gbps.分析结果显示,该硬件加速器具备低成本和高性能的特点,适用于PDA、智能手机等面积受限的移动设备,具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 安全Hash算法sha-1 低成本 VLSI

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一种改进型的OPA密写算法

17

作者 符强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第12期103-105,132,共4页

最佳奇偶分配密写(OPA)是针对调色板图像密写中的一种低失真、高隐蔽性的方法。首先对OPA算法及其分析算法进行了深入研究。并针对颜色混乱分析提出了一种新型OPA算法,该算法引入亮度分量参与颜色的奇偶分配,能够有效兼顾密写信息容量... 最佳奇偶分配密写(OPA)是针对调色板图像密写中的一种低失真、高隐蔽性的方法。首先对OPA算法及其分析算法进行了深入研究。并针对颜色混乱分析提出了一种新型OPA算法,该算法引入亮度分量参与颜色的奇偶分配,能够有效兼顾密写信息容量和信息安全的双方面要求。最后,还提出利用SHA-1算法完成新密写算法的伪随机游走写入,进一步提高了密写过程的安全性和隐蔽性。 展开更多

关键词 最佳奇偶分配密写算法 sha-1算法 亮度 颜色距离 调色板图像

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基于哈希函数的正弦投影身份认证方案 被引量：2

18

作者 隆笑 王景成 +4 位作者 赵广磊 胡霆 张震玮 何军 于长健 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第9期125-126,130,共3页

正弦函数具有多个自变量对应于单个变量值的多映射特性,为此,在单向散列函数SHA-1的基础上,设计一种适用于无线传感器网络的轻量级身份认证方案。该方案将平台发送的随机数及自身密钥进行哈希变换,并组合成取值范围较广的正弦函数变量... 正弦函数具有多个自变量对应于单个变量值的多映射特性,为此,在单向散列函数SHA-1的基础上,设计一种适用于无线传感器网络的轻量级身份认证方案。该方案将平台发送的随机数及自身密钥进行哈希变换,并组合成取值范围较广的正弦函数变量进行正弦投影,由此获得一组取值简单的映射值,完成身份认证要素的变换运算。在MICAz无线节点上进行实验,结果证明该方案在提高SHA-1安全性、抵抗传统攻击的基础上,具有存储小、能耗低的特点。 展开更多

关键词 正弦投影 哈希函数 身份认证 无线传感器网络 sha-1算法

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NET框架下采用HASH算法的口令管理

19

作者 杨波 《兵工自动化》 2006年第10期33-33,39,共2页

VS.NET框架下的口令管理,可通过MD5及SHA-1两种HASH算法实现。当用户向数据库注册新用户记录时,用MD5算法加密用户名,用SHA-1加密密码,并将这对加密后的口令插入数据库。当用户登录信息系统时,用同样的方法对用户输入的口令进行加密,然... VS.NET框架下的口令管理,可通过MD5及SHA-1两种HASH算法实现。当用户向数据库注册新用户记录时,用MD5算法加密用户名,用SHA-1加密密码,并将这对加密后的口令插入数据库。当用户登录信息系统时,用同样的方法对用户输入的口令进行加密,然后将它与从数据库中的加密口令进行比较,由此实现口令管理。 展开更多

关键词 VS.NET框架 HASH算法 MD5 sha-1 口令管理

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用于分组加密和认证的VLIW DSP 被引量：1

20

作者 麻军平 许杰 何虎 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第10期291-293,317,共4页

设计一款6发射超长指令字(VLIW)数字信号处理器(DSP),用于实现分组加密和认证。DSP中设计了面向常用算法:数据加密标准DES、高级加密标准AES和国际数据加密算法IDEA的专用指令,可以显著提高DSP的吞吐率。在设计完成的硬件上,使用汇编语... 设计一款6发射超长指令字(VLIW)数字信号处理器(DSP),用于实现分组加密和认证。DSP中设计了面向常用算法:数据加密标准DES、高级加密标准AES和国际数据加密算法IDEA的专用指令,可以显著提高DSP的吞吐率。在设计完成的硬件上,使用汇编语言实现了DES、AES、IDEA、安全哈希算法SHA-1和消息摘要算法MD5,吞吐率均达到480 Mbps以上。DSP在TSMC65nm工艺下,工作频率达到310 MHz,面积19.7万门。 展开更多

关键词 数字信号处理器 DES算法 AES算法 IDEA算法 sha-1算法 MD5算法

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