基于拟态计算机的SHA512算法高吞吐量实现

作     者：席胜鑫 张文宁 周清雷 斯雪明 李斌 XI Sheng-xin;ZHANG Wen ning;ZHOU Qing lei;SI Xue ruing;LI Bin

作者机构：郑州大学信息工程学院河南郑州450001 中原工学院软件学院河南郑州450007 解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002 

出 版 物：《计算机工程与科学》 (Computer Engineering & Science)

年 卷 期：2018年第40卷第8期

页      面：1344-1350页

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61250007) 国家863计划(2009AA012201) 

主　　题：哈希函数 SHA512 拟态计算机 全流水结构 CSA 

摘      要：哈希函数SHA512是一种目前广泛使用的加密算法,在现代加密学中占据很重要的地位。鉴于拟态计算机高性能和高效能的特点,对SHA512算法进行了深入分析,提出了基于拟态计算机的全流水线结构的实现方案。为了提高算法的运算速率,在关键路径对加法运算进行了优化,并且配合全流水线结构,减少了加密一个数据分组所需要的时钟周期数,提高了数据吞吐率。在拟态计算机上实际运行,芯片工作在130MHz的时钟频率下,数据吞吐率达到133 120 Mbits/s,性能得到了显著提高,且能效比高于通用服务器的能效比。