一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其技术特点是：本发明专利技术使用ARM+GPU异构芯片作为核心处理器，通过分组加密算法实现了系统的加密、解密和验证流程，通过多任务调度管理实现了分组加密算法的并行化处理。本发明专利技术在使用ARM+GPU异构芯片的基础上通过多任务调度管理使用分组密码算法对系统进行加密、解密和验证，避免了任务的反复创建和销毁线程的开销，有效的利用硬件资源提高处理效率，节约处理器数据处理时间，进一步提高了ARM和GPU的利用率，并加快了系统加密、解密和验证的速度，并采用ARM+GPU异构芯片作为核心处理器，利用异构系统架构在保证低功耗的同时提升加解密计算吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法
本专利技术属于计算机信息安全领域，尤其是一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法。
技术介绍
对关键电子信息设备而言，密码保密系统是实现数据安全和系统安全的重要保障。特别是在广泛存在的嵌入式设备中，由于网络和信道的开放性且常常处于无人值守环境，使得攻击者能够轻易获取敏感数据，甚至系统密钥。发送和接收两方需要确认基本的安全功能，包括数据机密性、数据完整性、相互认证，保证机密数据不被非法窃听者获取和篡改。系统安全是嵌入式系统设计的重要准则之一，基于嵌入式平台的密码算法性能、代价以及功耗正成为亟待解决的问题。分组密码能够保障数据传输过程的安全性，利用分组密码可以构造伪随机数生成器、流密码、消息认证码和哈希函数等，进而成为消息认证技术、数据完整性机制、实体认证协议以及单密钥数字签名体质的核心组成部分。在实际应用场景中，往往面临着大数据量快速加解密的挑战，数据密集型任务处理给计算设备带来了沉重的负担，因此对分组密码的运行速度、实现平台以及运行模式等条件提出了更高的要求。然而，单纯依靠增加CPU核心数和主频得到的性能提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：包括使用并行化算法模型实现的加密流程、解密流程和验证流程，其中，/n所述加密流程包括：主机端初始化运行环境并创建一块共享内存区域使用待加密的明文填充，明文和加密参数被封装成结构体输入至内核函数，使用分组密码算法进行加密运算并读取加密后结果；/n所述解密流程包括：主机端初始化运行环境并创建一块共享内存区域使用待解密的密文填充，密文和解密参数被封装成结构体输入至内核函数，使用分组密码算法进行解密运算并读取解密后结果；/n所述验证流程包括：主机端将原始的明文和经过加密解密过程后的明文读入内存中，使用分组密码算法进行验证，并输出验证结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：包括使用并行化算法模型实现的加密流程、解密流程和验证流程，其中，
所述加密流程包括：主机端初始化运行环境并创建一块共享内存区域使用待加密的明文填充，明文和加密参数被封装成结构体输入至内核函数，使用分组密码算法进行加密运算并读取加密后结果；
所述解密流程包括：主机端初始化运行环境并创建一块共享内存区域使用待解密的密文填充，密文和解密参数被封装成结构体输入至内核函数，使用分组密码算法进行解密运算并读取解密后结果；
所述验证流程包括：主机端将原始的明文和经过加密解密过程后的明文读入内存中，使用分组密码算法进行验证，并输出验证结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：所述并行化算法模型是基于ARM+GPU异构处理器实现的。


3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：所述主机端初始化运行环境通过线程池初始化实现，线程池包括调度线程、线程块、任务槽和输入输出任务队列。


4.根据权利要求3所述的一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：所述线程池初始化包括以下步骤：
步骤1、创建调度线程；
步骤2、创建输入队列和输出队列；
步骤3、调度线程从输入队列中选取当前就绪的任务进行调度；
步骤4、当新任务到达时，处理器利用已经创建的线程执行任务；
步骤5、当处理完所有任务后，由调度线程进行回收。


5.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式平台的分组密码并行化方法，其特征在于：所述分组密码算法使用对称密码算法AES，其中对称密码算法AES包括以下步骤：
步骤1、对称密码算法AES将明文分割为128位长度的组，每个组作为参数传入ARM处理器内核函数中，并提交给任务队列，经过多任务调度管理，GPU从任务队列中调度内核函数分配给多个硬件线程进行处理，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：于潼，张霁莹，
申请(专利权)人：天津七所精密机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12