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综合馆
多引擎并行CBC模式的SM4算法的芯片级实现
  • 摘要

    固态硬盘凭借速度快、体积小、重量轻、抗震性强、功耗低等优势,成为新一代电脑硬盘存储产品代表.硬盘信息安全不仅关系到个人隐私、企业密码,更是关系到国家安全.针对固态硬盘的信息安全问题,采用全硬件加密的方式实现国家商用密码管理局颁布的SM4算法,在固态硬盘中实现数据的加密存储,提升了存储数据安全.为了保证电脑硬盘速度不受到加/解密算法的影响,必须解决高速数据流和SM4算法模块的同步加/解密的速度匹配问题.提出了一种多引擎同步工作的方式实现CBC(cipher block chaining)模式的SM4算法,解决了SM4算法在CBC加密模式下存在反馈路径,流水线技术和轮函数合并技术难以在65 nrn工艺下提高吞吐率的问题.通过FPGA验证,并在国内某半导体生产线65 nm工艺上流片实现,结果表明:在250 MHz时钟频率下,4个引擎并行的连续读速度为528.8 MBps,连续写速度为443.5 MBps,满足电脑硬盘SATAⅢ型接口的速率要求.

  • 作者

    樊凌雁  周盟  骆建军  刘海銮  Fan Lingyan  Zhou Meng  Luo Jianjun  Liu Hailuan 

  • 作者单位

    杭州电子科技大学微电子研究中心 杭州 310018/杭州华澜微电子股份有限公司 杭州 311215

  • 刊期

    2018年6期 ISTIC EI PKU

  • 关键词

    固态硬盘  SM4算法  CBC模式  多引擎  SATAⅢ接口 

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3.234.214.179