FPGA平台SM3密码杂凑算法的优化设计

郑佳乐, 韩跃平, 唐道光

集成电路与嵌入式系统 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (5) : 33-36.

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集成电路与嵌入式系统 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (5) : 33-36.
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FPGA平台SM3密码杂凑算法的优化设计

  • 郑佳乐1, 韩跃平1, 唐道光2
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Optimization Design of SM3 Cryptographic Hash Algorithm on FPGA Platform

  • Zheng Jiale1, Han Yueping1, Tang Daoguang2
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摘要

分析了SM3密码杂凑算法基本流程,基于FPGA平台设计开发该算法的高性能硬件实现。以Xilinx公司ARTIX-7系列XC7A100T芯片为核心,采用16个寄存器构成寄存器组作为生成132个字的缓存区,设计进位保留加法器进行关键路径的压缩,使完成一次压缩函数中关键路径计算所需的时钟周期明显减少。实验结果表明,本文方案的吞吐率高达90.54 Gb/s,适用于对吞吐量有较高要求的场景。

Abstract

The basic flow of SM3 cryptographic hash algorithm is analyzed,a high-performance hardware implementation of SM3 on the field programmable gate array (FPGA) platform is designed.ARTIX-7 series chip of Xilinx is used as the core.We use a cache of 16 registers in a register group.The carry reservation adder is used to compress the critical path,which reduces the clock cycle to complete the critical path calculation in a compression function.The test results show that the throughput rate of the proposed scheme is up to 90.54 Gb/s,which is suitable for scenarios with high throughput requirements.

关键词

密码杂凑算法 / SM3 / FPGA / XC7A100T

Key words

cryptographic hash algorithm / SM3 algorithm / FPGA / XC7A100T

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郑佳乐, 韩跃平, 唐道光. FPGA平台SM3密码杂凑算法的优化设计[J]. 集成电路与嵌入式系统. 2023, 23(5): 33-36
Zheng Jiale, Han Yueping, Tang Daoguang. Optimization Design of SM3 Cryptographic Hash Algorithm on FPGA Platform[J]. Integrated Circuits and Embedded Systems. 2023, 23(5): 33-36
中图分类号: TP309.2   

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