增強(qiáng)嵌入式微處理器處理密碼運(yùn)算性能主要有三種途徑：一是通過擴(kuò)展指令集ISA（Instruction Set Architecture）來加速密碼運(yùn)算模塊如S盒模塊、置換模塊等。二是通過添加密碼協(xié)處理器來加速密碼算法執(zhí)行效率。三是開發(fā)新處理器體系架構(gòu)的并行性和專用功能運(yùn)算模塊，特別是對(duì)公鑰密碼體制。如Intel Itanium IA-64架構(gòu)通過加速RSA算法關(guān)鍵運(yùn)算模塊來加速算法執(zhí)行速度。 論文針對(duì)如何提高嵌入式RISC架構(gòu)微處理器處理對(duì)稱密碼算法的效率展開研究，采用通過擴(kuò)展指令集ISA來加速密碼運(yùn)算模塊的設(shè)計(jì)思想。經(jīng)過對(duì)對(duì)稱密碼算法運(yùn)算特性、MIPS微處理器體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵運(yùn)算模塊的硬件實(shí)現(xiàn)理論等進(jìn)行了深入研究，探討了基于MIPS指令集架構(gòu)提高嵌入式微處理器處理對(duì)稱密碼效率的有效思想。本文的主要貢獻(xiàn)： 1、對(duì)現(xiàn)有密碼處理平臺(tái)進(jìn)行了深入分析，研究如何通過擴(kuò)展專用指令集來提高RISC微處理器處理對(duì)稱密碼算法的效率。 2、深入研究了RISC微處理器體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一款基于MIPS指令集格式的微處理器，通過該處理器的設(shè)計(jì)為所研究擴(kuò)展對(duì)稱密碼處理指令提供驗(yàn)證性平臺(tái)。 3、... 

【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

查表指令與其它指令占用周期比

盞 盞 盞 盞盞---一井---一護(hù)一-一蔫 --- IIIIIIIIIUI‘1藝禹J丫 DDD卜 卜 卜 卜卜任一一~一曰認(rèn)一一一一一一舟分 ___圖5一2:可重構(gòu)的移位模塊測(cè)試仿真波形圖5.2.35盒的實(shí)現(xiàn)依據(jù)圣4.4.2提出的實(shí)現(xiàn)方案，在互5.1所述的環(huán)境下測(cè)試并行查找 (ParallelThble LookuppTL叨S盒指令性能如表5一6第51頁

lll里.【2‘3’(。 。卜卜場(chǎng)麗而麗麗而麗而麗麗一廠一麗麗 麗圖5一1:可重構(gòu)的循環(huán)移位模塊測(cè)試仿真波形圖依據(jù)夸 4.1.2提出的實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)循環(huán)、邏輯移位模塊設(shè)計(jì)。該移位模塊n(n=16，犯，64，128)是可變參數(shù)，在圣5.1所述的環(huán)境下測(cè)試移位模塊性能如表5一5表5一5:移位指令性能器器件 件最大時(shí)延(ns)))占用資源 源邏 邏 邏邏輯單元(LE)))存儲(chǔ)單元偽its))) EEEP1540F780C55517.41999209777000該模塊執(zhí)行時(shí)間為17.419ns，符合互3.4.1提出的20ns，能滿足設(shè)計(jì)原則的需求。5一2顯示了n選擇不同值(func=O，1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可重構(gòu)密碼協(xié)處理器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[J]. 曲英杰,劉衛(wèi)東,戰(zhàn)嘉瑾.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2004(02)
[2]基于FPGA實(shí)現(xiàn)快速移位器的設(shè)計(jì)方案比較[J]. 陳雷,高德遠(yuǎn),樊曉椏,胡劍,周昔平.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2003(31)
[3]部分譯碼方式桶式移位器及其VHDL實(shí)現(xiàn)[J]. 胡劍,沈緒榜.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2003(02)
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博士論文
[1]可重構(gòu)密碼處理結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 姜晶菲.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
[2]低功耗微處理器體系結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 楊波.西北工業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]分組密碼中關(guān)鍵問題的研究[D]. 劉景偉.西安電子科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3250789