SM3杂凑算法的软件快速实现研究

杂凑算法是密码学中最基本的模块之一,可广泛应用于密码协议、数字签名、消息鉴别等领域。我国国家密码管理局在2010年发布了SM3密码杂凑算法,该算法适用于商用密码应用中的数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成等。该文重点研究SM3密码杂凑算法的软件快速实现,根据算法本身的特点,尤其是压缩函数的特点,给出一种更加适用于软件的快速实现方式。实验表明利用此方法可以将算法的效率提升60%左右。     

TMS320C6678的超长点FFT并行计算方法

针对DSP平台算法移植时遇到的超长点FFT实现和运算效率问题,本文结合TI公司的TMS320C6678的DSP,利用FFT的分解算法和L2内存段高效的访存效率,将DSP内存数据EDMA搬移与FFT分解计算相并行,设计出一种超长点FFT计算并行处理方法,通过262144点FFT计算描述了该方法的具体实现过程,将DSP计算...     

AES算法的轻量化实现研究

作为被NIST选定的新一代高级加密标准,AES算法的快速软件实现仍占用较大的存储空间,这不利于其在资源受限环境中的应用。针对该问题,提出了一种AES轻量化的实现方法。该方法根据轮函数的特点,对其进行调序后合并与优化,以减少算法占用的存储空间,并提高算法的执行效率。在VC++6.0平台上与其他优化实现方案进行实验比较。结果表明,改进后的算法对存储空间要求较低,且执行效率较高。     

S-RFSB算法*

杂凑算法是信息安全领域的常用工具之一。现有杂凑算法的压缩函数多是迭代型的,优点是速度快,缺点是难以进行安全性证明。针对已有算法的基础上进行了研究,并提出了S-RFSB杂凑算法方案。新的方案采用Sponge结构,该结构在运行效率上比传统MD结构高,变换函数设计采用编码理论的困难问题,即伴随式译码问题,变换函数使用矩阵的大小缩小了2b倍。这种密码方案具有抵抗量子计算攻击,可证明安全性,实现速度较快等优点,而且仅涉及简单的矩阵运算。     

电能质量分析中的FFT算法的改进与实现

电能质量分析中要求 算法具有更高的效率,而传统 算法在进行蝶形运算之前需要倒序排列,会产生较大的时间开销,本文提出了一种不需倒序的FFT算法,避免了地址倒序所带来的时间效率的开销。通过C语言实现了该算法,与Matlab自带的FFT算法进行了对比,仿真结果表明该算法是正确而高效的。     

q×2m的高速FFT处理器设计

对非2次幂长度的海量数据FFT处理器设计,采用补零技术会造成巨大硬件资源的浪费,且影响算法性能．提出了一种适合于硬件实现,可处理数据长度为q×2“的FFT算法（q为非2质数）以及基于此算法的FFT处理器设计方法．提出的操作数地址映射方法充分利用了算法的同址特性,使得在最少的存储空间需求下,达到最大的数据并行性;设计的混合运算单元有效地统一了混合基和q点DFT运算,减少了运算部件的资源占用率,使得多个运算单元的并行成为可能．仿真结果表明,计算16位20480点DFT运算需要7181个时钟周期,系统频率达到了105MHz．不仅有效地扩展了FFT处理器的数据处理范围,同时满足SAR等实时系统对处理速度的要求．     

q×2m的高速FFT处理器设计

对非2次幂长度的海量数据FFT处理器设计,采用补零技术会造成巨大硬件资源的浪费,且影响算法性能.提出了一种适合于硬件实现,可处理数据长度为q×2m的FFT算法(q为非2质数)以及基于此算法的FFT处理器设计方法.提出的操作数地址映射方法充分利用了算法的同址特性,使得在最少的存储空间需求下,达到最大的数据并行性;设计的混合运算单元有效地统一了混合基和q点DFT运算,减少了运算部件的资源占用率,使得多个运算单元的并行成为可能.仿真结果表明,计算16位20480点DFT运算需要7181个时钟周期,系统频率达到了105 MHz.不仅有效地扩展了FFT处理器的数据处理范围,同时满足SAR等实时系统对处理速度的要求.     

高性能正则表达式匹配算法评估

为对现有的高性能正则表达式匹配算法进行综合比较与分析,实现诸如DFA、D2FA、CD2FA、mDFA及XFA等最新算法,采用Snort规则集综合评估这些算法的存储空间和匹配时间。实验结果表明,在存储空间方面,与mDFA相比,XFA的存储空间减少84.9%~89.9%;在匹配效率方面,与mDFA相比,XFA的匹配时间增加了38.9%~174.6%;XFA在存储空间和匹配效率上具有良好的可伸缩性,即当规则数增加到8倍时,mDFA的存储空间增长了64倍,而XFA的存储空间仅增加了16倍,匹配时间仅增加了61.3%。     

基于FPGA的SM3算法优化设计与实现

介绍SM3密码杂凑算法的基本流程,基于现场可编程门阵列(FPGA)平台,设计SM3算法IP核的整体架构,对关键逻辑进行优化设计。选用Cyclone系列器件作为目标器件,与现有算法进行实现比较,结果表明SM3算法IP核耗费较少的逻辑单元和存储单元,具有最高的算法效率,可为密码片上系统产品的开发提供算法引擎支持。     

基于改进Metric索引的反向最远邻查询方法

PIV算法在构建Metric索引时,需要计算凸包顶点与凸包内的全部数据点距离,当数据集较大时,会浪费存储空间并增加查询消耗。为此,改进Metric索引,只存储凸包顶点与凸包内的部分数据点的距离,提出利用凸包内的点与凸包顶点之间的距离,判断该点是否是查询点反向最远邻的方法。测试结果表明,与PIV算法相比,该方法可以正确得到反向最远邻查询结果,并减少占用的存储空间和查询消耗,提高查询效率。