Hummingbird加密算法的硬件架構設計
在這一架構中,需要5個異或器、8個S—Box、一個線性變換過程及兩個多路選擇器。Hummingbird加密算法FPGA架構的頂層設計如圖4所示。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/189549.htm
在頂層架構中,塊加密的輸出首先被鎖存器鎖存,在初始化和每輪的加密過程反饋,以便更新狀態(tài)寄存器。由于初始狀態(tài)和每輪加密的狀態(tài)寄存器更新機制不同,因此需要數據選擇器來實現正確的更新,更新后的狀態(tài)寄存器在每輪加密過程中,分別輸入至塊加密過程。同時,由于初始化過程需要隨機數產生,因此,使用LFSR來實現,以便節(jié)省硬件資源。
3 結果分析
文中使用Xilinx FPGA Spartan-3平臺,利用VetilogHDL來實現所提出的硬件架構。將所提出的架構和其他設計進行比較。文獻第一次提出了Hummingbird加密算法的FPGA實現架構,但其所需的硬件資源較多。文獻提出的方法雖然花費得硬件資源少,但速度較慢,同時需要更多的存儲器,實際所需的硬件資源并未減少。同時,文獻使用的是協(xié)處理器方法,并不能算作是硬件架構。
在表2中,給出了本次的方法和文獻的性能比較。
表2所示,提出方法所需的硬件資源比文獻少25%,同時速度也提升了6%。而在表3中,給出了文中的方法和文獻的性能比較。
相比于文獻,提出方法雖然所需的Slices數量較多,卻無需存儲器,同時速度可提升約30%。
4 結束語
文中提出了一種有效針對Hummingbird加密算法的FPGA硬件實現。該硬件架構相比其他方法可使用更少的硬件資源,同時速度上也優(yōu)于其他方法。因此該架構可廣泛用于RFID等硬件資源受限的加密平臺中。
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