分组加密算法的可重构阵列优化：李小泉硕士论文

李小泉的硕士论文《面向分组加密算法的可重构阵列处理单元优化与设计》探讨了在当今信息技术背景下，可重构计算技术的兴起及其在加密算法领域的应用潜力。可重构计算作为一种新型架构，试图平衡通用处理器的灵活性和专用集成电路(ASIC)的高效性，特别适用于数据密集型的应用，如密码算法处理，其处理能力的提升对于保障信息安全至关重要。 论文的核心议题集中在针对密码算法设计的可重构阵列处理单元的优化上。分组加密算法因其处理的数据量庞大，与可重构技术的集成可以有效提升性能并确保安全。然而，现有的密码可重构阵列架构普遍存在着功能冗余问题，这导致了系统的面积效率显著降低，无法充分挖掘硬件资源的潜力。 作者针对这一挑战，深入研究了如何减少冗余功能单元，以提高阵列的利用率和整体性能。论文可能涉及了以下关键知识点： 1. **可重构阵列基础**：介绍了可重构阵列的基本原理，包括其如何通过动态配置来适应不同的算法需求，以及如何通过硬件重构来实现灵活性和效率之间的动态平衡。 2. **分组加密算法概述**：分析了常见的分组加密算法，如AES、DES等，讨论它们在加密过程中的特点和对处理单元的要求。 3. **冗余功能单元识别与评估**：通过性能模型和分析方法，确定哪些功能单元是冗余的，以及这些冗余如何影响整体系统性能。 4. **优化策略**：提出了一系列针对冗余功能单元的优化策略，可能包括硬件复用、并行化、资源重排等技术，以降低功耗和减小面积。 5. **设计与实现**：描述了具体的设计流程，包括原型设计、仿真验证以及硬件实现过程，以展示优化策略的有效性。 6. **实验结果与分析**：展示了优化后处理单元的性能提升，以及整个系统在面积效率和能耗方面的改进。 7. **未来展望**：讨论了这项工作的潜在应用和扩展可能性，以及可重构技术在密码算法领域的发展趋势。 这篇论文对于理解如何在保证密码算法处理速度的同时降低硬件开销，特别是在安全性日益受到重视的背景下，具有重要的理论和实践价值。