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题名基于塔域的SM4算法快速软件实现
被引量：5
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作者
王磊
龚征
刘哲
陈锦海
郝金福
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机构
华南师范大学计算机学院
南京航空航天大学计算机科学与技术学院
密码科学技术国家重点实验室
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出处
《密码学报》
CSCD
2022年第6期1081-1098,共18页
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基金
国家重点研发计划(2020AAA0107703)
国家自然科学基金(62072192,62132008)
+5 种基金
国防科技173基础加强计划技术领域项目(2121-JCJQ-JJ-0931)
“十三五”国家密码发展基金(MMJJ20180105)
江苏省自然科学基金(BK20180421)
广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515140090)
CCF-腾讯犀牛鸟基金
霍英东青年教师基金(171057)。
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文摘
传统上的SM4软件优化采用查表法,其性能受到cache大小制约,而且易遭到缓存-计时攻击.本文给出了面向SIMD实现的SM4的S盒优化实现,基于塔域优化技术,将SM4的8比特S盒布尔表达式结果的比特切片门复杂度从497降低到115.使用SIMD技术的AVX512指令集和比特切片技术实现512组SM4分组消息的并行加解密.基于OpenSSL开源库完成了快速SM4不同工作模式和多线程下加密的性能测速.在Intel Core i7-11800H@2.3 GHz处理器上使用本方案对SM4算法进行的软件优化实现,其ECB模式在单线程下的加密峰值速度达到了6671 Mbps.同已公开文献中的最优实现性能2580 Mbps(Intel Core i7-7700HQ@2.8 GHz)/3306 Mbps(Intel Core i7-11800H@2.3 GHz)相比,性能提升了159%/101%.
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关键词
SM4算法
比特切片
SIMD
塔域实现
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Keywords
SM4
bitslicing
SIMD
tower field implementation
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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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题名Camellia算法S盒的紧凑硬件实现
被引量：4
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作者
魏子豪
张英杰
胡磊
孙思维
史丹萍
罗宜元
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机构
中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室
中国科学院大学密码学院
密码科学技术国家重点实验室
中国科学院大学网络空间安全学院
惠州学院计算机科学与工程学院
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出处
《密码学报》
CSCD
2021年第5期844-855,共12页
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基金
国家重点研发计划(2018YFA0704704,2018YFB0803801)
国家自然科学基金(61732021,61772519,61802400,62072207)
上海市自然科学基金(19ZR1420000)。
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文摘
Camellia算法是一种在国际上应用广泛的密码算法,当需要在资源受限的硬件设备上实现该算法时,通常会使用塔域实现技术来优化S盒的面积.本文研究S盒的紧凑实现,通过穷搜基于正规基构造的塔域空间下的每一种方案,并对每种方案使用最新的优化技术,得到了一个比目前最佳情况面积更小的方案.对方案的仿真实验证明,综合结果与理论分析结果一致,打破了目前紧凑实现的记录.
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关键词
Camellia算法
S盒
塔域实现
乘法逆运算
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Keywords
Camellia
S-box
tower field implementation
inverter
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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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