基于SIMD技术的σ-LFSR.docx

基于SIMD技术的σ-LFSR.docx基于SIMD技术的σ-LFSR摘要:σ-线性反馈移位寄存器(σ-LFSR)是一类适合软件快速实现的新型反馈移位寄存器。结合第二代单指令多数据流扩展指令集SSE2,设计了一类基于SIMD技术的σ-LFSR。这类σ-LFSR充分利用SSE2提供的128bit整数数据结构及其操作,获得了非常高的软件实现效率,同时其输出序列达到了最大周期并具有良好的随机性。所得结论表明这类基于SIMD技术的σ-LFSR可以作为适合软件实现的高速序列密码驱动部分。关键词:σ-线性反馈移位寄存器;单指令多数据技术;第二代单指令多数据流扩展指令集;序列密码;快速软件加密中图分类号::A文章编号:1001-3695(2008)08-2434-04σ-LFSRbasedonSIMDtechniqueZENGGuang,WANGZheng,HANWen-bao(,SchoolofInformationEngineering,PLAInformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:σ-linearfeedbackshiftregister(σ-LFSR)(SSE2)instructionsprocess,ypeofσ-LFSR??-LFSRmadefulluseof128-,thepresentedσ-ponentinthedesignofmodernhighefficiencysoftware-:σ-linearfeedbackshiftregister;single-istructionmultiple-data;streamingsingle-istructionmultiple-dataextensons2;streamcipher;fastsoftwareencryption0引言序列密码是对称密码体制中一类重要的密码算法,具有运算速度快、密文传输中没有或只有有限传播错误等优点。目前被应用于政府、外交、军方等国家部门对数据流进行加密保护,如高速无线通信加密、存储卡加密、电视会议等。序列密码可分为两类,即基于比特的和基于字的序列密码。前者通常是由一组正常的或钟控的线性反馈移位寄存器(LFSR)[1]和滤波或组合函数组成。这种基于比特的序列密码非常适合硬件实现,然而由