增強嵌入式微處理器處理密碼運算性能主要有三種途徑：一是通過擴展指令集ISA（Instruction Set Architecture）來加速密碼運算模塊如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)新處理器體系架構的并行性和專用功能運算模塊，特別是對公鑰密碼體制。如Intel Itanium IA-64架構通過加速RSA算法關鍵運算模塊來加速算法執(zhí)行速度。 論文針對如何提高嵌入式RISC架構微處理器處理對稱密碼算法的效率展開研究，采用通過擴展指令集ISA來加速密碼運算模塊的設計思想。經(jīng)過對對稱密碼算法運算特性、MIPS微處理器體系結構、關鍵運算模塊的硬件實現(xiàn)理論等進行了深入研究，探討了基于MIPS指令集架構提高嵌入式微處理器處理對稱密碼效率的有效思想。本文的主要貢獻： 1、對現(xiàn)有密碼處理平臺進行了深入分析，研究如何通過擴展專用指令集來提高RISC微處理器處理對稱密碼算法的效率。 2、深入研究了RISC微處理器體系結構，設計了一款基于MIPS指令集格式的微處理器，通過該處理器的設計為所研究擴展對稱密碼處理指令提供驗證性平臺。 3、... 

【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：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---一護一-一蔫 --- IIIIIIIIIUI‘1藝禹J丫 DDD卜 卜 卜 卜卜任一一~一曰認一一一一一一舟分 ___圖5一2:可重構的移位模塊測試仿真波形圖5.2.35盒的實現(xiàn)依據(jù)圣4.4.2提出的實現(xiàn)方案，在互5.1所述的環(huán)境下測試并行查找 (ParallelThble LookuppTL叨S盒指令性能如表5一6第51頁

lll里.【2‘3’(。 。卜卜場麗而麗麗而麗而麗麗一廠一麗麗 麗圖5一1:可重構的循環(huán)移位模塊測試仿真波形圖依據(jù)夸 4.1.2提出的實現(xiàn)方案，對循環(huán)、邏輯移位模塊設計。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 件最大時延(ns)))占用資源 源邏 邏 邏邏輯單元(LE)))存儲單元偽its))) EEEP1540F780C55517.41999209777000該模塊執(zhí)行時間為17.419ns，符合互3.4.1提出的20ns，能滿足設計原則的需求。5一2顯示了n選擇不同值(func=O，1

【參考文獻】：
期刊論文
[1]可重構密碼協(xié)處理器指令系統(tǒng)的設計方法[J]. 曲英杰,劉衛(wèi)東,戰(zhàn)嘉瑾.  計算機工程與應用. 2004(02)
[2]基于FPGA實現(xiàn)快速移位器的設計方案比較[J]. 陳雷,高德遠,樊曉椏,胡劍,周昔平.  計算機工程與應用. 2003(31)
[3]部分譯碼方式桶式移位器及其VHDL實現(xiàn)[J]. 胡劍,沈緒榜.  微電子學與計算機. 2003(02)
[4]一種適用于分組密碼算法芯片的IP核設計研究[J]. 張文婧,呂述望,劉鳴,劉振華.  計算機工程與應用. 2002(22)

博士論文
[1]可重構密碼處理結構的研究與設計[D]. 姜晶菲.國防科學技術大學 2004
[2]低功耗微處理器體系結構的研究與設計[D]. 楊波.西北工業(yè)大學 2002

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



本文編號：3250789