一种面向序列密码的混合粒度并行运算单元

来源：电子与信息学报杂志2023年第1期北京时间：

作者：曲彤洲, 戴紫彬, 陈琳, 刘燕江

单位：战略支援部队信息工程大学 郑州 450000

摘要：针对可重构密码处理器对于不同域上的序列密码算法兼容性差、实现性能低的问题，该文分析了序列密码算法的多级并行性并提出了一种反馈移位寄存器(FSR)的预抽取更新模型。进而基于该模型设计了面向密码阵列架构的可重构反馈移位寄存器运算单元(RFAU)，兼容不同有限域上序列密码算法的同时，采取并行抽取和流水处理策略开发了序列密码算法的反馈移位寄存器级并行性，从而有效提升了粗粒度可重构阵列(CGRA)平台上序列密码算法的处理性能。实验结果表明与其他可重构处理器相比，对于有限域(GF)(2)上的序列密码算法，RFAU带来的性能提升为23%～186%；对于GF(2u)域上的序列密码算法，性能提升达约66%～79%，且面积效率提升约64%～91%。

关键词：粗粒度可重构阵列, 序列密码算法, 反馈移位寄存器, 流水线

基金资助：核高基国家科技重大专项(2014ZX01027-201-001)