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基于流体系结构的高效能分组密码处理器研究被引量：3: 2017年; 针对现有密码处理器存在的问题,借鉴流处理器架构,提出了高效能的可重构分组密码流处理器架构.该架构采用层次化设计思想,通过分块式本地寄存器组的数据组织方式和共享拼接使用运算单元机制,实现了软件流水和硬件流水的协同工作,能够挖掘分组内和分组间的指令级并行性并提高功能单元的利用率.在65nm CMOS工艺下对架构进行了综合仿真,并经过了大量算法映射.实验结果证明,该架构在CBC和ECB加密模式下均具有良好的加密性能.与其他密码处理器相比,该架构具有小面积、高效能的特点.; 王寿成严迎建徐进辉; 关键词：分组密码流处理器可重构

基于流体系结构的VLIW二维压缩及并行解压被引量：2: 2017年; VLIW(Very Long Instruction Word)指令因为含有较多的空操作导致严重的代码体积膨胀问题,代码压缩是解决这一问题的有效措施.VLIW代码压缩需要解决三个关键问题,一是提高压缩率;二是降低解压操作对性能的影响;三是分支目标重定位.针对流体系结构上的VLIW指令特点,提出了二维压缩,对VLIW进行垂直与水平两个方向上的压缩,且水平解压可以与代码执行并行,并通过设置堆栈寄存器缓存循环入口地址.实验结果表明二维压缩有效解决了VLIW代码体积膨胀问题,可以使指令存储器的面积减少36.48%,并使得整个CISP系统面积减少了7.85%.; 李功丽戴紫彬徐进辉王寿成朱玉飞李丹; 关键词：流处理器 VLIW

面向分组密码的四维度并行处理架构研究: 2017年; 通过对分组密码算法加密特征的分析,将分组密码算法的并行性划分为分组内同操作并行性、分组内异操作并行性、分组间同操作并行性和分组间异操作并行性等四维度并行性,并根据此提出了基于Amdahl定律的分组密码四维度并行处理模型FDPM.该模型能够指导分组密码处理架构设计,为架构资源配置和并行性开发提供整体建议.以FDPM为依据,提出了一种面向分组密码的可重构流处理架构RCSA,该架构能够有效开发分组密码处理的并行性,在提高密码处理性能的同时也能提高资源利用率.通过算法映射结果分析,证明了FDPM模型的正确性与RCSA架构的高效性.; 王寿成李功丽严迎建徐进辉; 关键词：分组密码 AMDAHL定律流体系结构加速比

基于Amdahl定律的分组密码并行处理模型研究被引量：3: 2018年; 为进行分组密码并行处理的理论研究和定量分析,构建了基于Amdahl定律的分组密码并行处理模型.通过引入分组内数据级并行性、分组内指令级并行性、分组间数据级并行性和分组间指令级并行性等并行性,建立了分组密码的多维度并行处理模型,研究了算法参数和并行参数对分组密码处理性能的影响.结果表明,并行比例大的算法其性能提升空间较大,且开发任一并行性都能够提升密码运算性能;但对于具体的应用场景,需要根据算法结构、工作模式等来进行合理的资源配置和并行性开发;该模型能够为分组密码算法的并行处理架构设计、资源配置和并行性开发等提供理论依据和指导原则.; 严迎建王寿成徐进辉李功丽; 关键词：分组密码并行处理 AMDAHL定律加速比

面向并发错误检测机制的故障灵敏度零值分析: 2017年; 通过研究零值分析的基本原理与故障灵敏度分析的本质,提出了针对现有并发错误检测机制安全性的通用评估模型。为减小攻击分析的复杂度,提出了一套完整的区分模型选取准则。为验证提出的故障灵敏度零值分析方法的高效性,构建了故障灵敏度分析平台,并对提出的攻击方法进行验证分析。实验结果表明,提出的零值分析方法具有计算复杂度低、准确性高、实现简单的优点。; 严迎建王寿成许纪钧王忠

基于指令级冗余的密码流处理器并发错误检测方法: 2018年; 自然故障与恶意故障将降低密码流处理器的可靠性与安全性。针对此情况,提出基于指令级冗余的低开销并发错误检测方法。分析密码流处理器上不同算法实现时的功能单元利用率,验证指令级冗余方法实现的可行性与高效性。提出脆弱性感知的指令复制算法,在满足性能约束条件下优先复制脆弱性高的指令。实验证明,该方法引入的硬件开销仅为1. 5%,且在相同性能开销时,对随机故障与恶意故障的检测能力优于其他指令级冗余方法。全指令复制后典型SP(AES-128)、Feistel(SMS4)、L-M(IDEA)结构算法实现性能开销分别为25.6%、17. 9%、15. 7%,对比于具有相似故障检测能力的其他指令级冗余方法,其性能开销最低。; 戴强戴紫彬王寿成李功丽李伟; 关键词：VLIW

面向密码流体系结构的超长指令字可重构研究被引量：2: 2017年; 可重构密码流体系结构是一种面向密码运算的新型体系结构,但存在着超长指令字(VLIW)代码稀疏和Kernel体积过大的问题。该文以可重构密码流处理架构S-RCCPA为研究平台,通过大量密码算法在S-RCCPA架构上的适配分析,提出了VLIW可重构技术,并设计了Kernel级指令集、VLIW可重构算法及指令可重构单元。实验证明,该技术能够有效提高VLIW的指令密度,同时降低了VLIW的指令宽度,使得整个Kernel体积减小了约33.3%,并将微码存储器的容量由96 k B降为64 k B,有效降低芯片整体面积和系统功耗。; 严迎建王寿成徐进辉陈韬; 关键词：超长指令字可重构

基于流体系结构的分组密码并行处理架构研究: 分组密码算法和应用场景的多样化,要求密码芯片能够高效、灵活地实现多种分组密码算法。因此,分组密码的高效灵活实现成为密码领域的研究热点。论文融合了并行计算和可重构计算两种技术,系统研究了分组密码的流处理特征及并行性,设计了...; 王寿成; 关键词：分组密码流体系结构可重构计算; 文献传递

基于流体系架构的分组密码处理器设计被引量：2: 2017年; 为提升密码处理器性能,构建了密码处理器性能模型.基于该模型,提出多级资源共享、绑定前/后异或操作、最大化算法并行度等处理器性能提升技术,并根据性能提升技术确定了功能单元的种类和数量.然而功能单元不仅数量较多,而且在操作位宽和操作延迟方面均有较大差异,如何有效组织这些功能单元成为了一个关键问题.利用流体系结构可以高效集成大量功能单元的特点,设计并实现了基于流体系结构的可重构分组密码处理器原型,并通过把功能单元划分为基本处理单元,bank间共享单元和簇间共享单元3个层次来解决功能单元处理位宽和操作延迟的差异.在65nm CMOS工艺下对处理器原型进行综合,并在该结构上映射了典型的分组密码算法.实验结果证明:该处理器以较小的面积获得了较高的性能,对典型分组密码算法的处理速度,不仅超越了国际上的密码专用指令处理器,而且高于国内可重构阵列结构密码处理器.; 李功丽戴紫彬徐进辉王寿成朱玉飞冯晓; 关键词：分组密码流处理器可重构密码处理器

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王寿成