Usuba:高级语言编译器优化比特切片加密算法的博士论文

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该篇名为《优化的比特切片编译器:HAL多学科开放获取档案中的博士论文》的学术论文主要探讨了比特切片在密码学领域的应用和挑战。比特切片作为一种在对称加密算法中广泛应用的技术,能够实现高吞吐量、并行处理和常数时间复杂度,但其手动实现过程复杂且需要深入理解密码学原理、CPU微体系结构以及对抗侧信道攻击的知识。这种技术的实现工作通常涉及大量的手工编写、优化和保护,这导致编写的代码难以维护。 为了简化这一过程,作者Darius Mercadier提出了一种高级领域特定语言——Usuba。Usuba的设计目标是让开发者能够编写高级密码规范,无需过多关注底层的并行实现细节。通过Usuba,开发人员可以直接表达他们的加密算法逻辑,编译器会负责将这些高级描述转化为高效的比特切片实现,从而减少手动优化的工作量,并提升代码的可读性和维护性。 论文的核心贡献包括Usuba语言的设计与实现,以及它如何通过自动化的方式优化比特切片,降低复杂度,同时考虑了安全性的要求。此外,论文还可能包含了一些实验评估,展示了Usuba在实际加密算法中的性能提升和安全性的保障。 这篇博士学位论文是在Sorbonne University完成的,作者在计算机科学,特别是电信和电子工程领域进行了深入的研究,并在2020年11月20日进行了答辩。论文的指导教师包括Gilles Muller、Pierre-Évariste Dagand、Karthik Bhargavan、Sandrine Lazy、Caroline Collange、Xavier Léroy、Thomas Pornin和Damien Vergnaud等专家,他们共同推动了比特切片编译器领域的进步。 通过阅读这篇论文,读者不仅可以了解到比特切片技术的最新进展,还能学习到如何利用高级语言来简化密码学算法的实现和优化,这对于密码学研究者、软件工程师和安全专家来说是一份宝贵的参考资料。此外,该论文还体现了多学科开放获取档案馆HAL在促进科学研究传播中的重要作用。