题名 SM4算法CTR模式的低开销实现
1
作者
缪光耀 王磊 于哲 纪俊彤
机构
中原工学院前沿信息技术研究院 郑州大学国家超级计算郑州中心
出处
《信息技术与信息化》
2023年第5期144-148,共5页
文摘
SM4算法是我国国家密码管理局发布的一种对称加密算法,具有加密效率高、安全性强和可实现资源重用等优点,在需要对大量数据进行加密的场景下具有广泛应用。当前对SM4算法的研究主要侧重于安全分析与优化实现等方面,虽然性能得到提升但无法兼顾实现时的资源开销,并不适用于资源受限的场景,因此有关SM4算法实现过程中资源开销方面仍存在可改进的空间。针对以上问题,提出了一种旨在减少SM4算法实现过程中资源消耗的设计方案。方案基于CTR模式下SM4算法结构进行设计,以循环迭代为基本架构,并行执行密钥扩展算法与加/解密算法,减少了中间寄存器的使用。FPGA验证结果显示,该设计在单通道实现下资源开销为229SLICE,最高可实现1.14 Gbit/s的吞吐率,降低了资源开销,并且兼顾了吞吐率以及安全性。
关键词
加密算法 SM4算法 ctr模式 低开销 现场可编程门阵列(FPGA)
分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
题名 SM4算法CTR模式的高吞吐率ASIC实现
被引量：6
2
作者
王泽芳 唐中剑
机构
重庆青年职业技术学院信息工程系
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2019年第1期173-177,共5页
基金
重庆市教委科研项目(KJ1738463)
文摘
针对同时要求安全性能高和吞吐率高的应用场景,基于支持并行实现的计数器模式SM4算法,提出一种高性能、可扩展的电路结构。该结构分离了控制平面和数据平面,并对数据平面进行了参数化,使得电路性能可依据吞吐率需求进行扩展。通过该结构,既可保障数据的安全性能,又可保证较高的吞吐率。FPGA实现结果显示,单通道设计的吞吐率可达14.647Gbit/s,而资源开销仅为7 423 ALMs。在0.18μm CMOS工艺下进行综合的芯片面积为0.271 mm^2。
关键词
加密 SM4算法 ASIC实现 ctr模式 高吞吐率
Keywords
cryptography SM4 algorithm ASIC Implementation ctr modehigh-throughput
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CTR操作模式的AES算法加密组件的研究
被引量：1
3
作者
乐丁惕
机构
闽江学院计算机科学系
出处
《长春工程学院学报（自然科学版）》
2012年第4期117-118,122,共3页
文摘
通过对AES算法进行研究和实现,并对CTR算法的操作模式必要性和模式原理进行说明,结合COM的优秀特性将基于CTR操作模式的AES算法封装在一个组件中,组成一个跨平台可重用性的组件。
关键词
信息安全 AES算法 ctr 操作模式
Keywords
information security AES algorithm ctr operation mode
分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于通用计算平台SM4-CTR算法并行实现与优化
被引量：3
4
作者
李晓东 胡一鸣 池亚平 钱榕 张健毅
机构
北京电子科技学院
出处
《密码学报》
CSCD
2022年第4期663-676,共14页
基金
国家重点研发计划(2018YFB1004100)。
文摘
随着大数据、云计算、5G通信技术的迅速发展,数据传输安全问题日益凸显,密码算法的设计和高效实现变得尤为重要,能高速运行的国产密码算法已成为保护国家安全的关键.与此同时,原本只用于图像计算的硬件GPU,在编程模型CUDA发布后就成为通用的、普及化的算力资源.本文基于通用的计算机平台,提出了利用其本地GPU进行CTR工作模式下SM4算法高速加解密的并行实现和优化方案.实验表明,本文提出的SM4-CTR并行加解密方案能够有效提高SM4算法的运行效率,在通用的计算机平台上,能够达到40倍加速比,加解密速率达到了14.192 Gbps.实验中还分析了线程块划分对GPU并行加速效果的影响,最优线程块大小为128到512,且必须为32的整倍数.最后,基于本文实验的结果与其他团队的优化SM4方案进行对比,包括传统工作模式下利用CPU、GPU优化的方案和利用软件快速实现的方案,对比结果显示即便之前团队的方案运行的平台硬件条件好于本文实验环境,文中提出的方案运行速率依然能做到大幅领先.因此,本文方案在安全性、运算速率提高的同时适用平台也更加广泛,在实际生活中针对大数据和个人数据的安全保护中必将发挥巨大的作用.
关键词
SM4算法 ctr模式 CUDA GPU加速 并行算法 通用计算机平台
Keywords
SM4 algorithm ctr modeCUDA GPU acceleration parallel algorithm general computer platform
分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于双重分组和密钥计数的并行认证模式
5
作者
黄玉划 胡爱群 宋宇波
机构
东南大学信息安全研究中心
出处
《中国工程科学》
2004年第7期70-74,共5页
基金
"八六三"高技术计划资助项目 (2 0 0 2AA14 3 0 10 2 0 0 3AA14 3 0 40 )
文摘
由于CBC -MAC模式不可并行处理 ,提出了一种基于双重分组的并行认证模式 (PKCB)。PKCB模式同并行认证模式PMAC相比 ,安全性和速率都有显著提高 ,PKCB认证模式与CTR (计数器 )加密模式结合可构成分组密码算法的一种全工作模式。在此基础上提出了一种基于密钥计数的并行认证模式 (KCTR -MAC)。KCTR -MAC模式安全性比PMAC模式高得多 ,而速率未降低 ,KCTR -MAC认证模式和CTR加密模式结合也可构成分组密码算法的一种全工作模式 (2CTR) ,2CTR模式的综合性能不亚于标准模式CCM (CTRwithCBC -MAC) ,是一种安全快速的实用模式。
关键词
认证模式 CBC-MAC模式 PMAC模式 ctr模式 CCM模式
Keywords
authentication mode CBC-MAC mode PMAC mode ctr modeCCM mode
分类号
TN918
[电子电信—通信与信息系统]
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于新一代安全机制CCMP的研究
被引量：3
6
作者
唐学琴 李庆
机构
武汉理工大学信息工程学院
出处
《广东通信技术》
2006年第2期33-36,61,共5页
文摘
新一代安全标准IEEE802.11i更好地解决了无线局域网日益突出的安全问题。CCMP(Counter Mode with CBC-MAC Protocol)是IEEE802.11i中要求强制实现的新加密算法。首先根据AES加密算法和CTR/CBC-MAC模式,介绍了CCMP的基本原理,再探讨了它在无线局域网中的具体实现,最后对其安全性进行了分析。
关键词
IEEE 802.11i AES算法 ctr /CBC-MAC模式 CCMP
分类号
TN918
[电子电信—通信与信息系统]
