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基于通用可重构处理器的AES算法设计与实现
1
作者
陈宇涵
杜学绘
包义保
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期134-142,共9页
在通用可重构处理器架构基础上,提出一种高级加密标准AES-128实现方案。该方案从算法结构、处理单元(PE)利用率和存储开销3个方面进行优化,使用1个256 bit×32 bit的查找表完成加密时的字节代替与列混合步骤,通过数据分解和数据流...
在通用可重构处理器架构基础上,提出一种高级加密标准AES-128实现方案。该方案从算法结构、处理单元(PE)利用率和存储开销3个方面进行优化,使用1个256 bit×32 bit的查找表完成加密时的字节代替与列混合步骤,通过数据分解和数据流分解提高PE利用率,采用本地寄存器存储数据并通过合理布局PE减少存储开销。实验结果表明,该方案PE利用率达到60%,访存开销较完全使用共享存储时降低74%,相对于Intel Atom230串行实现方式吞吐率提高100%左右。
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关键词
高级加密标准算法
可重构计算
通用可重构处理器
查找表
数据分解
数据流分解
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职称材料
基于通用可重构处理器的A5算法优化设计实现
2
作者
胡志言
杜学绘
曹利峰
《计算机工程与设计》
北大核心
2017年第11期2891-2897,共7页
针对A5-1序列密码算法软件实现速度慢和硬件实现灵活性差的问题,采用时间映射Temporal Mapping和空间映射Spatial Mapping相结合的方法,根据流水线和并行优化设计思想,设计并实现基于通用可重构处理器GReP的A5-1序列密码算法,从提高PE...
针对A5-1序列密码算法软件实现速度慢和硬件实现灵活性差的问题,采用时间映射Temporal Mapping和空间映射Spatial Mapping相结合的方法,根据流水线和并行优化设计思想,设计并实现基于通用可重构处理器GReP的A5-1序列密码算法,从提高PE计算并行度和降低PE中ALU计算的访存代价两方面进行优化设计。仿真结果表明,基于GReP实现的A5-1序列密码算法的性能是基于Intel Atom230处理器软件实现的5.2倍,是基于Temporal Mapping设计思想实现的2.2倍。
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关键词
A5算法
通用可重构处理器
线性反馈移位寄存器
流水线
并行优化
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职称材料
反馈移位寄存器在通用可重构处理器上的配置生成与优化设计
3
作者
朱雨雯
张红旗
+1 位作者
包义保
杜学绘
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2016年第6期1811-1813,共3页
在序列密码算法中,反馈移位寄存器的操作使用频率高且移位位宽和反馈网络灵活多变。针对目前还没有一个通用可配置且支持不同规模的移位寄存器实现方法,利用通用可重构处理器基本运算单元数据流和控制流可配置的特点,充分挖掘移位寄存...
在序列密码算法中,反馈移位寄存器的操作使用频率高且移位位宽和反馈网络灵活多变。针对目前还没有一个通用可配置且支持不同规模的移位寄存器实现方法,利用通用可重构处理器基本运算单元数据流和控制流可配置的特点,充分挖掘移位寄存器中并行流水潜力,在通用可重构处理器上,设计反馈移位寄存器的四种不同实现方案,并对算子在通用处理器以及可重构处理器模型上进行性能对比分析。实验表明,运用可重构的方法实现A5密码算法中的反馈移位寄存器效率较Intel ATOM230处理器提高12.6倍。最后在考虑可重构处理器资源制约的条件下,对反馈移位寄存器的实现方法进行优化讨论。
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关键词
移位寄存器
反馈网络
通用可重构处理器
串并行实现
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职称材料
基于通用可重构处理器的反馈移位寄存器优化设计研究
被引量：
3
4
作者
张海洋
杜学绘
+1 位作者
任志宇
陈宇涵
《武汉大学学报（理学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期133-141,共9页
为探索通用可重构处理器(general-purpose reconfigurable processor,GReP)在序列密码算法中的研究与应用,本文对基于反馈移位寄存器(feedback shift register,FSR)的序列密码算法进行特征分析,结合GReP架构特性,提出掩码抽位式反馈函...
为探索通用可重构处理器(general-purpose reconfigurable processor,GReP)在序列密码算法中的研究与应用,本文对基于反馈移位寄存器(feedback shift register,FSR)的序列密码算法进行特征分析,结合GReP架构特性,提出掩码抽位式反馈函数计算模型,以A5算法为例,对算法中对性能影响大、复用性高且具有可重构性的关键部件提出并行化、流水化的优化设计方法,实现了算法的基于GReP的可重构优化.实验表明,基于GReP通用可重构处理器架构的A5算法可重构设计,比在Intel Atom 230平台上的吞吐率提高近一倍,GReP通用可重构处理器在提高序列密码算法处理能力与执行效率方面具有明显优势.
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关键词
通用可重构处理器
反馈移位寄存器
A5算法
序列密码算法优化
原文传递
题名
基于通用可重构处理器的AES算法设计与实现
1
作者
陈宇涵
杜学绘
包义保
机构
解放军信息工程大学四院
数学工程与先进计算国家重点实验室
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期134-142,共9页
基金
国家"863"计划项目(2012AA012704
2015AA011705)
文摘
在通用可重构处理器架构基础上,提出一种高级加密标准AES-128实现方案。该方案从算法结构、处理单元(PE)利用率和存储开销3个方面进行优化,使用1个256 bit×32 bit的查找表完成加密时的字节代替与列混合步骤,通过数据分解和数据流分解提高PE利用率,采用本地寄存器存储数据并通过合理布局PE减少存储开销。实验结果表明,该方案PE利用率达到60%,访存开销较完全使用共享存储时降低74%,相对于Intel Atom230串行实现方式吞吐率提高100%左右。
关键词
高级加密标准算法
可重构计算
通用可重构处理器
查找表
数据分解
数据流分解
Keywords
Advanced
Encryption
Standard
（
AES
）
algorithm
reconfigurable
computing
general
reconfigurable
processor
look-up
table
data
decomposition
data
stream
decomposition
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于通用可重构处理器的A5算法优化设计实现
2
作者
胡志言
杜学绘
曹利峰
机构
信息工程大学网络空间安全学院
信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2017年第11期2891-2897,共7页
基金
国家863高技术研究发展计划基金项目(2012AA012704)
国家自然科学基金项目(61502531)
文摘
针对A5-1序列密码算法软件实现速度慢和硬件实现灵活性差的问题,采用时间映射Temporal Mapping和空间映射Spatial Mapping相结合的方法,根据流水线和并行优化设计思想,设计并实现基于通用可重构处理器GReP的A5-1序列密码算法,从提高PE计算并行度和降低PE中ALU计算的访存代价两方面进行优化设计。仿真结果表明,基于GReP实现的A5-1序列密码算法的性能是基于Intel Atom230处理器软件实现的5.2倍,是基于Temporal Mapping设计思想实现的2.2倍。
关键词
A5算法
通用可重构处理器
线性反馈移位寄存器
流水线
并行优化
Keywords
A5algorithm
general
reconfigurable
processor
linear
feedback
shift
register
pipeline
parallel
optimization
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
反馈移位寄存器在通用可重构处理器上的配置生成与优化设计
3
作者
朱雨雯
张红旗
包义保
杜学绘
机构
解放军信息工程大学河南省信息安全重点实验室
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2016年第6期1811-1813,共3页
基金
国家"863"计划资助项目(2012AA012704)
国家"973"前期研究项目(2011CB311801)
文摘
在序列密码算法中,反馈移位寄存器的操作使用频率高且移位位宽和反馈网络灵活多变。针对目前还没有一个通用可配置且支持不同规模的移位寄存器实现方法,利用通用可重构处理器基本运算单元数据流和控制流可配置的特点,充分挖掘移位寄存器中并行流水潜力,在通用可重构处理器上,设计反馈移位寄存器的四种不同实现方案,并对算子在通用处理器以及可重构处理器模型上进行性能对比分析。实验表明,运用可重构的方法实现A5密码算法中的反馈移位寄存器效率较Intel ATOM230处理器提高12.6倍。最后在考虑可重构处理器资源制约的条件下,对反馈移位寄存器的实现方法进行优化讨论。
关键词
移位寄存器
反馈网络
通用可重构处理器
串并行实现
Keywords
shift
register
feedback
network
purpose
general
reconfigurable
processor
serial
and
parallel
implementation
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
下载PDF
职称材料
题名
基于通用可重构处理器的反馈移位寄存器优化设计研究
被引量：
3
4
作者
张海洋
杜学绘
任志宇
陈宇涵
机构
解放军信息工程大学四院
解放军信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室
出处
《武汉大学学报（理学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期133-141,共9页
基金
国家高技术研究发展(863)计划资助项目(2012AA012704)
文摘
为探索通用可重构处理器(general-purpose reconfigurable processor,GReP)在序列密码算法中的研究与应用,本文对基于反馈移位寄存器(feedback shift register,FSR)的序列密码算法进行特征分析,结合GReP架构特性,提出掩码抽位式反馈函数计算模型,以A5算法为例,对算法中对性能影响大、复用性高且具有可重构性的关键部件提出并行化、流水化的优化设计方法,实现了算法的基于GReP的可重构优化.实验表明,基于GReP通用可重构处理器架构的A5算法可重构设计,比在Intel Atom 230平台上的吞吐率提高近一倍,GReP通用可重构处理器在提高序列密码算法处理能力与执行效率方面具有明显优势.
关键词
通用可重构处理器
反馈移位寄存器
A5算法
序列密码算法优化
Keywords
GReP（
general
-purpose
reconfigurable
processor
）
feedback
shift
register
A5
algorithm
stream
cipher
algorithm
optimization
分类号
TP302 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于通用可重构处理器的AES算法设计与实现
陈宇涵
杜学绘
包义保
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
下载PDF
职称材料
2
基于通用可重构处理器的A5算法优化设计实现
胡志言
杜学绘
曹利峰
《计算机工程与设计》
北大核心
2017
0
下载PDF
职称材料
3
反馈移位寄存器在通用可重构处理器上的配置生成与优化设计
朱雨雯
张红旗
包义保
杜学绘
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2016
0
下载PDF
职称材料
4
基于通用可重构处理器的反馈移位寄存器优化设计研究
张海洋
杜学绘
任志宇
陈宇涵
《武汉大学学报（理学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
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