分组密码uBlock算法快速软件实现

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作   者：

高莹;  汪龙昕;  田蕾;  胡洋;  张宇鹏;  严宇;  伍前红; 

作者机构：

北京航空航天大学网络空间安全学院; 

关键词：

低延迟;  快速软件实现;  AVX2指令集;  uBlock算法;  并行运算; 

期刊名称：

国防科技大学学报

i s s n：

1001-2486

年卷期：

2024 年 46 卷 006 期

页   码：

96-106

摘   要：

为对国产分组密码算法uBlock进行软件优化，选择支持256 bit数据位宽的AVX2指令集，提高编译器自动优化等级，优化函数的调用过程，优化数据存储结构，综合使用高位并行、低延迟指令逻辑优化等方法实现单线程并行计算。通过使用这种有效的组合方法，uBlock-128/128算法、uBlock-128/256算法和uBlock-256/256算法单密钥短消息加密的速度较原代码分别提升269%、182%和49%。基于这些优化方法，uBlock-128/128、uBlock-128/256和uBlock-256/256三个算法版本均实现了单密钥场景与多密钥场景。