分组密码uBlock算法快速软件实现

TP309.7; 为对国产分组密码算法uBlock进行软件优化,选择支持256 bit数据位宽的AVX2指令集,提高编译器自动优化等级,优化函数的调用过程,优化数据存储结构,综合使用高位并行、低延迟指令逻辑优化等方法实现单线程并行计算.通过使用这种有效的组合方法,uBlock-128/128算法、uBlock-128/256算法和uBlock-256/256算法单密钥短消息加密的速度较原代码分别提升269％、182％和49％.基于这些优化方法,uBlock-128/128、uBlock-128/256和uBlock-256/256三个算法版本均实现了单密钥场景与多密钥场景....

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Published in国防科技大学学报 Vol. 46; no. 6; pp. 96 - 106
Main Authors 高莹, 汪龙昕, 田蕾, 胡洋, 张宇鹏, 严宇, 伍前红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京航空航天大学网络空间安全学院,北京 100191 01.11.2024
Subjects
低延迟
uBlock algorithm
low latency
parallel operation
快速软件实现
AVX2指令集
AVX2 instruction set
fast software implementation
uBlock算法
并行运算
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.202406010

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Summary:TP309.7; 为对国产分组密码算法uBlock进行软件优化,选择支持256 bit数据位宽的AVX2指令集,提高编译器自动优化等级,优化函数的调用过程,优化数据存储结构,综合使用高位并行、低延迟指令逻辑优化等方法实现单线程并行计算.通过使用这种有效的组合方法,uBlock-128/128算法、uBlock-128/256算法和uBlock-256/256算法单密钥短消息加密的速度较原代码分别提升269％、182％和49％.基于这些优化方法,uBlock-128/128、uBlock-128/256和uBlock-256/256三个算法版本均实现了单密钥场景与多密钥场景.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.202406010