基于OpenCL的HMAC-SHA256算法优化与实现
郑博文1
聂一1
柴志雷2
1.江南大学物联网工程学院 无锡 2141222.江南大学人工智能与计算机学院 无锡 214122;江苏省模式识别与计算智能工程实验室 无锡 214122
摘要：HMAC算法作为主流消息认证算法之一,面临着以纯软件方式运行速度慢,以传统的FPGA硬件实现方式更新维护困难的问题.针对上述问题,设计了HMAC-SHA256算法的定制计算架构并基于OpenCL以高层次描述方式进行了实现.具体包括计算路径优化、存储结构与查找表优化、HMAC-SHA256全流水结构设计.基于OpenCL的计算任务分组优化、数据存储优化、数据通道矢量化等手段实现了HMAC-SHA256算法的FPGA定制计算架构.实验结果表明:在Intel Stratix 10 FPGA平台上,所实现的HMAC-SHA256吞吐率达到174.236Gbps,与Intel Core I7-10700 CPU相比,性能提升了656%,能效提升了1514%;与NVIDIA GTX 1650 SUPER GPU相比,性能提升了14%,能效提升了288%.
关键词：FPGASHA-256HMAC-SHA256OpenCL硬件加速
分类号：TP301.6(计算技术、计算机技术)
资助基金：国家自然科学基金(61972180)
论文发表日期：2023-11-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 2483-2489 )
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