可重構(gòu)計(jì)算平臺(tái)上SHA系列函數(shù)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和廣泛應(yīng)用，不管是在各種文檔、網(wǎng)上銀行、收發(fā)e-mail，還是在其它對(duì)安全性要求極高的數(shù)字通信領(lǐng)域，加密技術(shù)已經(jīng)成為了保證數(shù)據(jù)傳輸私密性的一個(gè)重要工具。針對(duì)此類問題，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所和美國(guó)安全局先后公布了SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512算法。另外，在高性能計(jì)算的性能不斷刷新紀(jì)錄帶給人們驚喜的同時(shí)，我們不得不黯然接受兩個(gè)令人沮喪的事實(shí)：計(jì)算機(jī)功耗越來越大和計(jì)算機(jī)的實(shí)際

2、應(yīng)用效率并沒有獲得期望的提升。高端計(jì)算的研究熱點(diǎn)逐漸從高性能計(jì)算轉(zhuǎn)向到高效能計(jì)算，越來越多的學(xué)者開始致力于可重構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的研究。
　　哈希函數(shù)被廣泛應(yīng)用于消息認(rèn)證、數(shù)字簽名、口令安全等領(lǐng)域。近年來，針對(duì)哈希函數(shù)硬件實(shí)現(xiàn)的研究較多，但多數(shù)研究只對(duì)哈希函數(shù)中的某一種進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。然而，不同環(huán)境對(duì)哈希函數(shù)安全強(qiáng)度的要求不同，可能需要在不同算法之間進(jìn)行切換，若使用不同的硬件電路來分別實(shí)現(xiàn)，既浪費(fèi)資源，又降低了工作效率。另外，低功耗

3、、高性能，小面積是當(dāng)今加密芯片的發(fā)展趨勢(shì)。
　　針對(duì)上述問題，本文深入分析了SHA-1、SHA-256和SHA-512三種哈希函數(shù)的共性和不同點(diǎn)，采用了可重構(gòu)計(jì)算思想，結(jié)合FPGA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按以下幾部分展開：
　　1、在總結(jié)、歸納三種哈希函數(shù)可重構(gòu)模塊與單元的基礎(chǔ)上，采用可重構(gòu)體系的設(shè)計(jì)思路，給出了SHA-1、SHA-256和SHA-512三種哈希函數(shù)的消息擴(kuò)展模塊、迭代壓縮模塊等模塊的可重構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　2、設(shè)計(jì)了可以