西安电子科技大学学报

2021, v.48(03) 155-162

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SM4算法的FPGA优化实现方法
Optimization and implementation of the SM4 on FPGA

何诗洋;李晖;李凤华;

摘要(Abstract):

数据加密是保证信息安全的重要手段之一。SM4算法具有安全性强、效率高和易于硬件实现等优势,被广泛应用于数据加密领域,而利用硬件特性高效/高速实现SM4算法成为当前研究的热点。针对SM4算法提出的4套硬件架构,并在XILINX KINTEX-7FPGA上实现。循环型架构面向资源节约优化,消耗193个SLICE,吞吐量为1.27Gb/s;流水线型架构基于LUT、BRAM、BRAM+REGISTER方法实现,根据不同应用场景,3种方案能够在查找表、寄存器和块内存等资源消耗方面进行权衡和优化,吞吐量最高可达42.10Gb/s。

关键词(KeyWords): 国密SM4算法;现场可编程门阵列;架构优化;硬件实现

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2017YFB0802700);; 陕西省重点研发计划(2019ZDLGY12-09);; 移动互联网安全陕西省创新团队(2018TD-007)

作者(Author): 何诗洋;李晖;李凤华;

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DOI: 10.19665/j.issn1001-2400.2021.03.020

参考文献(References):

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