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采用可重构计算技术来设计密码处理系统,使同一硬件能够高效灵活的支持密码应用领域内的多种算法。同时满足了对性能和灵活性的要求,提高了密码系统的安全性,在军事以及商业等领域具有很大的应用价值。论文针对分组密码处理应用领域,结合了可重构结构的设计思想和方法,完成的主要工作和研究成果如下:论文深入分析了现有的主要分组密码算法操作特征以及处理结构特点,结合可重构处理结构的设计方法,提出了一种可重构密码处理结构模型RCPA。该模型的设计特点是粗粒度、混合型互连网络、类VLIW/EPIC计算模型、动态与静态配置相结合的可重构处理结构。论文研究了分组密码处理基本元素重构技术,设计了可重构密码处理元素RCE。RCE可根据配置指令进行重构,灵活完成不同算法所需的运算功能。经FPGA验证以及ASIC的综合结果表明RCE在设计上不仅具有较优的性能还具有较高的灵活性,满足了绝大多数分组密码算法的需求。论文分析了多种常见的分组密码算法在可重构密码处理模型RCPA上的映射,并设计实现了一款基于RCPA模型的验证原型。该原型在FPGA上成功进行了模拟验证并完成了在0.18μm CMOS工艺标准单元库下逻辑综合以及布局布线工作。实验结果表明,在RCPA验证原型上执行的分组密码算法都可达到较高的性能。对于大多数分组密码算法,其密码处理速度与通用高性能微处理器处理速度相比提高了10～20倍;与其它一些专用可重构密码处理结构处理速度相比提高了1.1～5.1倍。结果说明本文研究的RCPA模型既能保证分组密码算法应用的灵活性,又能够达到较高的性能。