文档名：面向SM4算法优化的指令集扩展方法与SoC实现
用于无线局域网产品的SM4算法是中国自主设计的首个商用加密算法.随着SM4加密算法在安全领域日益广泛的应用,为提高SM4算法在嵌入式处理器上的运行效率,提出了基于精简指令集自定义指令的扩展方法.针对精简指令集免费、模块化和可扩展的优势,对SM4算法进行了精简指令集扩展指令的研究,并采用SCR1处理器进行了SM4算法的优化设计.通过自定义指令实现了SM4算法中主要的运算逻辑,将其扩展到SCR1的执行模块中,并完成了软件仿真和验证.对扩展后的SCR1进行FPGA(现场可编程逻辑门阵列,FieldProgrammableGateArray)原型测试,运行带有扩展指令优化的SM4算法程序.实验结果表明,与无扩展的设计相比,在仅增加172个Slice的情况下,该方法提高了5.5x的密钥扩展效率,7.7x的加密效率以及5.4x的解密效率,并节省了2.4Kb的代码存储空间,所提出的方法可被应用于专用高端处理芯片中,提高加密算法的执行效率.
作者：唐钏 白志华 李德建 王于波 刘昱
作者单位：天津大学微电子学院,天津300072北京智芯微电子科技有限公司,北京102200
母体文献：第十五届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集
会议名称：第十五届全国信号和智能信息处理与应用学术会议
会议时间：2022年4月10日
会议地点：重庆
主办单位：中国高科技产业化研究会
语种：chi
分类号：
关键词：信息安全 加密技术 SM4算法 优化设计
在线出版日期：2022年5月27日
基金项目：
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