用于提供SIMD SM4加密块密码功能性的指令和逻辑制造技术

指令和逻辑提供单指令多数据(SIMD)SM4轮片操作。指令的实施例指定例如在立即操作数中的第一和第二源数据操作数集合和替换函数指示符。处理器的实施例可包括加密单元，其响应于第一指令而执行以下操作：响应于指示第一替换函数的替换函数指示符而在具有来自第二源数据操作数集合的对应密钥的第一源数据操作数集合的一部分上执行SM4轮交换的片；响应于指示第二替换函数的替换函数指示符使用具有来自第二来源数据操作数集合的对应常数的第一源数据操作数集合的另一部分执行SM4密钥生成的片，以及在SIMD目的地缓存器中存储第一指令的结果元素集合。

Instructions and logic for providing functionality of SIMD SM4 cryptographic block ciphers

Instruction and logic provide single instruction multiple data (SIMD) SM4 disk operations. The instruction example specifies, for example, the first and second source data operand sets and the replacement function designator in the immediate operand. The embodiment of the processor can include the encryption unit, in response to the first instruction to perform the following operations: in response to the first indication replacement function replacement function indicators in the first data source operand has the corresponding key data from second source operand sets the set part of the implementation of SM4 round of exchange; in response to instructions second replace function replacement function indicator using the first source data from second data sources with the corresponding constant operand sets the operand set to another part of the implementation of SM4 key generation, and the result is stored in the destination register in the first SIMD instruction set of elements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供SIMDSM4加密块密码功能性的指令和逻辑
本专利技术涉及处理逻辑、微处理器和关联指令集体系结构(当由处理器或其它处理逻辑执行时，执行逻辑、数学或其它功能操作)的领域。具体地说，本公开涉及提供SIMDSM4加密块(cryptographicblock)密码功能性的指令和逻辑。
技术介绍
密码是一种依赖算法和密钥来保护信息的工具。所述算法是复杂的数学算法以及密钥是比特串。存在两种基本类型的密码学系统：秘密密钥系统以及公共密钥系统。秘密密钥系统也称为具有由两方或更多方共享的单个密钥(“秘密密钥”)的对称系统。单个密钥用于加密和解码信息。例如，先进加密标准(AES)，也称为Rijndael，是由两个比利时密码学家开发的块密码且由美国政府采纳为密码标准。AES于2001年11月26日由国家标准技术局(NIST)宣布为U.S.FIPSPUB197(FIPS197)。其它的加密算法也是感兴趣的。另一示例为SM4(以前也称为SMS4)，用于无线LANWAPI(有线鉴别与保密基础设施)的中国国家标准中的块密码。其按轮(即，32轮)将明文数据处理为Galois域28中的128比特块，也表示为G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理器，包括：解码级，用于解码用于单指令多数据(SIMD)SM4操作的第一指令，所述第一指令指定第一源数据操作数集合、第二源数据操作数集合和一个或多个替换函数指示符；以及一个或多个执行单元，响应于所述解码的第一指令而执行以下操作：如果所述一个或多个替换函数指示符的第一指示符指示第一替换函数，则执行具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个密钥的所述第一源数据操作数集合的一部分的一个或多个SM4轮交换；如果所述一个或多个替换函数指示符的第二指示符指示第二替换函数，则使用具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个常数的所述第一源数据操作数集合的所述部分来执行一个或多个SM4...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理器，包括：解码级，用于解码用于单指令多数据(SIMD)SM4操作的第一指令，所述第一指令指定第一源数据操作数集合、第二源数据操作数集合和一个或多个替换函数指示符；以及一个或多个执行单元，响应于所述解码的第一指令而执行以下操作：如果所述一个或多个替换函数指示符的第一指示符指示第一替换函数，则执行具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个密钥的所述第一源数据操作数集合的一部分的一个或多个SM4轮交换；如果所述一个或多个替换函数指示符的第二指示符指示第二替换函数，则使用具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个常数的所述第一源数据操作数集合的所述部分来执行一个或多个SM4密钥生成；以及在SIMD目的地寄存器中存储所述第一指令的结果。2.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一替换函数为所述SM4混合器替换函数，T。3.根据权利要求2所述的处理器，其中所述第二替换函数为所述SM4密钥扩展替换函数，T’。4.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定所述SIMD目的地寄存器为目的地操作数。5.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定SIMD寄存器保持四个32比特元素作为所述第一源数据操作数集合。6.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定SIMD寄存器保持8个32比特元素作为所述第一源数据操作数集合。7.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定SIMD寄存器保持16个32比特元素作为所述第一源数据操作数集合。8.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定所述一个或多个替换函数指示符作为立即字节操作数。9.根据权利要求8所述的处理器，其中所述第一指令通过设置在所述立即字节操作数中的一个比特来指定所述一个或多个替换函数指示符用于所述第一源数据操作数集合中四个32比特元素的每个对应的通道。10.根据权利要求1所述的处理器，其中所述第一指令指定在所述第一指令记忆存储器中的所述一个或多个替换函数指示符。11.根据权利要求1所述的处理器，其中响应于所述解码的第一指令，所述一个或多个执行单元使用所述第一源数据操作数集合所述一部分来执行四个SM4密钥生成的四个SM4轮交换或四个SM4密钥生成。12.一种方法，包括：解码用于单指令多数据(SIMD)SM4轮片操作的第一指令，所述第一指令指定第一源数据操作数集合、第二源数据操作数集合和一个或多个替换函数指示符；以及响应于所述第一指令，访问所述第一源数据操作数集合，访问所述第二源数据操作数集合，响应于指示第一替换函数的所述一个或多个替换函数指示符的第一指示符，在具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个密钥的所述第一源数据操作数集合的第一部分上执行第一多个SM4轮交换，响应于指示第二替换函数的所述一个或多个替换函数指示符的第二指示符，使用具有来自所述第二源数据操作数集合的对应第一一个或多个常数的所述第一源数据操作数集合的第二部分执行所述第一多个SM4密钥生成，以及在SIMD目的地寄存器中存储所述第一指令的结果元素集合。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：响应于所述第一指令，生成等于所述第一多个的多个微指令。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·M·沃尔里奇，V·戈帕尔，S·M·古利，K·S·亚普，W·K·费哈利，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US