Un enfoque de diseño de unidad de transformación de cambio altamente flexible para matrices criptográficas reconfigurables de grano grueso
Autores: Qu, Tongzhou; Dai, Zibin; Liu, Yanjiang; Chen, Lin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un enfoque de diseño de unidad de transformación de cambio altamente flexible para matrices criptográficas reconfigurables de grano grueso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmos criptográficos
Transformaciones de desplazamiento
Unidad de transformación de desplazamiento reconfigurable
CGRCA
Palabra de configuración
Información de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Las transformaciones de desplazamiento son la operación fundamental de los algoritmos criptográficos, y la unidad aritmética que implementa diferentes tipos de transformaciones de desplazamiento se utiliza en las arquitecturas criptográficas reconfigurables de grano grueso (CGRCA) para cumplir con los diferentes algoritmos criptográficos. En este documento, se propone una unidad de transformación de desplazamiento reconfigurable (RSTU) para cumplir con el complicado requisito de desplazamiento de CGRCA, que logra una alta flexibilidad y una buena relación costo-rendimiento. Se analizan las propiedades matemáticas de la transformación de desplazamiento, y se presentan varios teoremas para diseñar un cambiador reconfigurable. Además, se presenta el camino de datos reconfigurable de la unidad propuesta para implementar la combinación aleatoria de operaciones de desplazamiento en diferentes granularidades, y se proponen algoritmos de palabra de configuración y enrutamiento para generar información de control para RSTU. Además, se diseña un módulo de generación de información de control para invertir la palabra de configuración en la información de control, de acuerdo con los algoritmos de enrutamiento. Como prueba de concepto, el RSTU propuesto se construye utilizando la tecnología CMOS de 65 nm. Los resultados experimentales muestran que RSTU admite más operaciones de desplazamiento, aumenta hasta un 18,2% la velocidad y reduce en un 13% la ocupación de área, en comparación con los cambiadores existentes.
Descripción
Las transformaciones de desplazamiento son la operación fundamental de los algoritmos criptográficos, y la unidad aritmética que implementa diferentes tipos de transformaciones de desplazamiento se utiliza en las arquitecturas criptográficas reconfigurables de grano grueso (CGRCA) para cumplir con los diferentes algoritmos criptográficos. En este documento, se propone una unidad de transformación de desplazamiento reconfigurable (RSTU) para cumplir con el complicado requisito de desplazamiento de CGRCA, que logra una alta flexibilidad y una buena relación costo-rendimiento. Se analizan las propiedades matemáticas de la transformación de desplazamiento, y se presentan varios teoremas para diseñar un cambiador reconfigurable. Además, se presenta el camino de datos reconfigurable de la unidad propuesta para implementar la combinación aleatoria de operaciones de desplazamiento en diferentes granularidades, y se proponen algoritmos de palabra de configuración y enrutamiento para generar información de control para RSTU. Además, se diseña un módulo de generación de información de control para invertir la palabra de configuración en la información de control, de acuerdo con los algoritmos de enrutamiento. Como prueba de concepto, el RSTU propuesto se construye utilizando la tecnología CMOS de 65 nm. Los resultados experimentales muestran que RSTU admite más operaciones de desplazamiento, aumenta hasta un 18,2% la velocidad y reduce en un 13% la ocupación de área, en comparación con los cambiadores existentes.