SHA系列哈希函数的高速FPGA/ASIC加密算法优化

"本篇硕士学位论文《哈希函数加密算法的高速实现》由朱雷钧撰写，他是一名攻读软件工程（集成电路设计）专业的硕士研究生，导师为郭炜，于2007年完成。论文背景起源于SHA系列哈希函数在数字签名标准DSS中的广泛应用，如数字签名算法DSA，但在高速数字通信领域，如IPSec的HMAC认证、网络购物和VPNs等场景中，传统的SHA软件实现已无法满足高性能的需求，尤其是在吞吐速率和实时性方面。 论文的主要目标是针对这种需求，设计一个基于FPGA或ASIC的可重用哈希函数IP核，以实现SHA系列算法的高效硬件实现。作者强调了在优化性能的同时，尽可能减少芯片面积和降低功耗的重要性。通过结合循环打开和路径优化这两种硬件优化技术，论文提出了一个创新的解决方案，旨在为嵌入式设备提供更高的加密速率，大约比现有方案提升了1.7倍，同时保持了较小的面积和相似的主频。 该研究的关键词包括加密算法、哈希函数、循环打开、预计算以及FPGA技术。这篇论文不仅为学术界提供了深入理解SHA哈希函数在实际应用中性能瓶颈的方法，也为工业界提供了实用的硬件加速方案，对于那些追求高速度、低功耗和小型化的加密芯片设计具有重要的参考价值。" 本文不仅介绍了理论背景，还详细阐述了技术策略和优化方法，对于那些希望提升加密算法性能、特别是针对嵌入式设备的开发者来说，是一份宝贵的资源。同时，它也反映了当前密码学领域的前沿进展，即如何在硬件层面上解决复杂算法的执行效率问题，以适应不断增长的网络需求。