可重构非线性布尔函数利用率模型研究与硬件设计

发布时间：2019-03-18 13:43

【摘要】：为解决序列密码中非线性布尔函数(Non-Linear Boolean Function,NLBF)硬件资源利用率低的问题,该文对以查找表(Look-Up Table,LUT)为基本构件的利用率模型进行研究,并结合适配算法的前期处理结果确定影响硬件利用率的3个基本参数(LUT大小、单元规模和输入端口数目);在此基础上,以变量频次为约束实现NLBF的映射,完成非线性运算单元的设计,单元支持多路并行处理。在SMIC 180 nm下进行逻辑综合,并行度为32时,工作频率达到241 MHz,吞吐率为7.71 Gb/s;对不同NLBF进行利用率评估,利用率均达到91.14%以上,并且随着并行度增加,利用率不断增大。
[Abstract]:In order to solve the problem of low utilization of non-linear Boolean function (Non-Linear Boolean Function,NLBF) hardware resources in sequential cryptography, the utilization model based on lookup table (Look-Up Table,LUT) is studied in this paper. The three basic parameters (LUT size, cell size and number of input ports) which affect the hardware utilization are determined according to the pre-processing results of the adaptation algorithm. On the basis of this, the mapping of NLBF is realized based on variable frequency constraint, and the design of nonlinear operation unit is completed. The unit supports multi-channel parallel processing. Logical synthesis at SMIC 180 nm with parallelism 32, operation frequency up to 241MHz, throughput 7.71 Gb/s; The utilization rate of different NLBF is above 91.14%, and with the increase of parallelism, the utilization rate is increasing.
【作者单位】： 解放军信息工程大学;复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61404175)~~
【分类号】：TN918.1

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本文编号：2442919