Fork算法工程实现与设计方案探究

"北京电子科技学院的一份关于密码算法工程实现的总结报告，主要探讨了Fork算法的四种设计方案，包括串行单步、串行双步、并行单步和并行双步，并分析了它们的速度与逻辑单元数目关系。报告详细介绍了Fork-256算法的基本原理，包括其压缩函数结构、变量初始化、消息处理和分支函数的计算过程。" Fork算法是一种基于HASH函数的密码算法，其核心在于步函数（STEP函数）的运用。在Fork-256算法中，压缩函数由四个相似的分支函数BRANCH1、BRANCH2、BRANCH3和BRANCH4构成，这些分支函数共同作用于输入的消息字M，以生成新的状态。消息字M被拆分为16个32位的部分，依次经过各个分支的处理。 Fork算法的设计目的是研究不同设计方案对算法性能的影响，例如串行与并行处理的效率差异，以及所需逻辑单元的数量。报告中提到的四种设计方案分别涉及单步和双步操作，以及串行和并行执行方式。通过比较这些方案，可以了解哪种设计在速度和资源消耗方面更优。 在Fork-256的基本原理部分，算法初始化时，有8个变量CVi（A至H），每个都有预设的十六进制值。在处理512位的消息字M时，每个CVi会与四个分支函数的输出进行异或运算，形成新的CVi+1。每个分支函数BRANCHj首先将当前CVi值复制到Vj，然后在每一步k（0≤k≤7）中，应用STEPj，k函数，该函数会根据常数аj,k，вj,k和消息字的特定部分Mбj(2k)，Mбj(2k+1)来更新Vj，k的值。 报告中还包含了对这四种Fork算法设计方案的比较，可能涉及了它们的实现复杂性、计算速度和硬件资源占用情况。此外，还有仿真结果的展示，这些结果可以帮助理解理论分析与实际运行性能的匹配程度。最后，作者分享了心得体会，这可能包括在设计和实现过程中遇到的挑战、解决问题的方法以及对未来工作的展望。 附录部分包含源代码、资源占用图和参考文献，这些都是深入理解Fork算法工程实现的重要补充材料。通过源代码，读者可以直接看到算法的具体实现细节；资源占用图则提供了直观的性能评估依据；参考文献则指示了进一步学习和研究的方向。