一种大流量报文HMAC-SM3认证实时加速引擎

计算机工程与科学 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (01): 82-88.

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一种大流量报文HMAC-SM3认证实时加速引擎

李丹枫，王飞，赵国鸿

（国防科技大学计算机学院，湖南长沙 410073）

收稿日期:2020-06-10 修回日期:2020-07-30 接受日期:2021-01-25 出版日期:2021-01-25 发布日期:2021-01-22
基金资助:
国家重点研发计划(2018YFB0204301)

A real-time HMAC-SM3 acceleration engine for large network traffic

LI Dan-feng,WANG Fei,ZHAO Guo-hong

(College of Computer Science and Technology,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)

Received:2020-06-10 Revised:2020-07-30 Accepted:2021-01-25 Online:2021-01-25 Published:2021-01-22

摘要/Abstract

摘要： SM3密码杂凑算法是我国自主研发的商用密码算法，自主安全性高。目前缺乏将SM3应用到自主网络报文验证的相关研究。核心网络流量大、流认证密钥维护量大、要求延迟低，报文认证功能需要高性能引擎支撑。首次给出了面向大流量网络报文的HMAC-SM3实时加速引擎设计方案，提出了基于存储地址的报文-密钥对快速存储匹配技术和多报文乱序哈希下的有序输出架构，并对SM3算法的64轮轮计算在FPGA上实现流水化，能够同时计算64条报文-密钥对。本方案最高可达到172.41 MHz时钟频率和65.18 Gb/s的平均吞吐量，相同实验条件下是现有串行HMAC-SM3吞吐量的34.86倍。

李丹枫, 王飞, 赵国鸿. 一种大流量报文HMAC-SM3认证实时加速引擎[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(01): 82-88.

LI Dan-feng, WANG Fei, ZHAO Guo-hong. A real-time HMAC-SM3 acceleration engine for large network traffic[J]. Computer Engineering & Science, 2021, 43(01): 82-88.

一种大流量报文HMAC-SM3认证实时加速引擎

A real-time HMAC-SM3 acceleration engine for large network traffic

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