ACE 与 WAGE 密码的硬件设计与分析
密码学与安全
2020-01-30 v2
摘要
本文给出 ACE 与 WAGE 的硬件设计与分析，二者均为 NIST 轻量级密码标准化项目的候选密码。两种密码均采用 sLiSCP 的统一海绵双工模式。ACE 具有 320 比特内部状态，使用三个 64 位 Simeck 盒，并实现认证加密与哈希。WAGE 基于 Welch-Gong 流密码，提供认证加密。WAGE 具有 259 比特状态、两个 7 位 Welch-Gong 置换以及四个轻量级 7 位 S 盒。ACE 与 WAGE 具有相同的外部接口，并遵循相同的 I/O 协议以在各阶段间切换。本文阐述了硬件视角如何影响 ACE 与 WAGE 算法的关键方面。文中报告了使用四种不同 ASIC 库（两个 65 nm 库、一个 90 nm 库和一个 130 nm 库）的串行与并行（展开）实现的面积、功耗与能耗结果。ACE 实现的范围从吞吐率 0.5 比特每时钟周期（bpc）、面积 4210 GE（跨四个 ASIC 库平均）到 4 bpc 与 7260 GE。WAGE 结果从 0.57 bpc 配 2920 GE 到 4.57 bpc 配 11080 GE。
引用
@article{arxiv.1909.12338,
title = {Hardware Design and Analysis of the ACE and WAGE Ciphers},
author = {Mark D. Aagaard and Marat Sattarov and Nusa Zidaric},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12338},
year = {2020}
}