本文選題：比特置換 + N-N置換��； 參考：《電子與信息學(xué)報(bào)》2017年09期

【摘要】：針對(duì)面向字級(jí)優(yōu)化的通用處理器,在應(yīng)對(duì)密碼算法中大位寬比特置換操作時(shí)效率較低的問(wèn)題,該文提出2N-2N和kN-kN(k2)的大位寬比特置換操作高速實(shí)現(xiàn)方案。并針對(duì)方案中涉及的比特提取和比特提取-移位兩種操作,分別提出專用擴(kuò)展指令BEX,BEX-ROT。在此基礎(chǔ)上,對(duì)專用指令硬件架構(gòu)的高效設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,提出一種基于Inverse Butterfly網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一硬件架構(gòu)-RERS(Reconfigurable Extract and Rotation Shifter)及相應(yīng)可重構(gòu)路由算法,以最大限度地共享硬件資源,減小電路面積。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方案能夠?qū)⑻幚砥骷軜?gòu)執(zhí)行大位寬比特置換操作的指令條數(shù)縮減約10倍,大幅提升其處理效率。同時(shí),由專用指令所帶來(lái)的硬件資源開銷和延遲開銷均較低,不會(huì)影響到原架構(gòu)正常工作頻率。
[Abstract]:In order to solve the problem of low efficiency of large bit wide bit permutation operation in cryptographic algorithms, this paper proposes a high speed implementation scheme of large bit wide bit permutation operation based on 2N-2N and kN-kNnnk2).Aiming at the two operations of bit extraction and bit extraction-shift, a special extended instruction BEXX BEX-ROT is proposed.On this basis, the efficient design of the special instruction hardware architecture is studied, and a unified hardware architecture based on Inverse Butterfly network is proposed, and the corresponding reconfigurable Extract and Rotation shift algorithm is proposed to maximize the sharing of hardware resources and reduce the circuit area.Experimental results show that the proposed scheme can reduce the number of instruction bars of the processor architecture to perform large bit wide bit substitution operation by about 10 times, and greatly improve its processing efficiency.At the same time, the hardware resource overhead and the delay overhead brought by the special instruction are lower, which will not affect the normal working frequency of the original architecture.
【作者單位】： 解放軍信息工程大學(xué);復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61404175)~~
【分類號(hào)】：TN918.1

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本文編號(hào)：1746039