基于 Handel-C 的 FPGA 上流水线化 KATAN 密码分析
分布式、并行与集群计算
2019-05-16 v1
摘要
嵌入式系统无处不在，从我们手中的智能手机到环绕地球运行的卫星。这些嵌入式系统正日益融入我们的个人和商业基础设施中。超过 98% 的处理器被植入并用于嵌入式系统，而非传统计算机。因此，嵌入式系统的安全性如今比以往任何时候都更成为主要关注问题。由于嵌入式系统被设计为低成本、快速且实时的，使用微小、轻量且高安全性的密码算法是合适的。KATAN 和 KATANTAN 轻量级分组密码族是有前景的密码学选择。本文在 Handel-C 下开发了一种顺序硬件设计。更进一步，利用 Handel-C 的并行构造开发了一种并行-流水线混合实现。顺序与并行-流水线两种实现均在 Altera Quartus 下测试，以结合 DK Design Suite 的 Handel-C 编译器实现并分析硬件设计。所开发的设计被映射到 Altera 的 Stratix II（业界带宽和密度最高的 FPGA 之一）。结果证实使用 Handel-C 可提供更快速的实现。所得结果令人鼓舞，且与同类实现（特别是所开发的并行-流水线处理器）相比表现出更优的性能。
引用
@article{arxiv.1905.06235,
title = {Analysis of Pipelined KATAN Ciphers under Handle-C for FPGAs},
author = {Palwasha Shaikh and Issam Damaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06235},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 3 figures, 6 tables