高吞吐率、低能耗的SHA-1加密算法的硬件实现

安全散列算法被广泛应用于数据完整性验证、数字签名等领域,目前最常用的是SHA-1算法.为了满足实际应用对SHA-1计算速度和能耗的要求,提出了一种新的硬件实现方法,通过改变迭代结构,一次执行两轮操作,将80轮操作简化为40轮,进而大幅度提高SHA-1的吞吐率,并降低能耗.采用UMC0.25μm工艺实现该电路,相比于传统的实现方法,最大吞吐率提高了31%,能耗降低了20%.     

LCD图形控制器中图形加速引擎BitBLT的VLSI设计

BitBLT引擎具有加速图形移动,支持位块数据的光栅操作(ROP)和透明传输,支持文本、单色位图和图样的由单色向全彩的快速转等功能.在小尺寸LCD图形处理芯片中,BitBLT引擎的设计需要仔细地权衡速度、功耗和面积等相互制约的因素.本文对图形加速引擎BitBLT的功能和结构进行了分析,给出了电路的实现,并对设计中如何提高处理速度和优化功耗进行了讨论,最后给出仿真及FPGA验证结果.     

一种新型运动自适应去隔行算法

在分析了现有的各种去隔行算法特点的基础上,提出了一种新型的运动自适应去隔行算法。该算法充分结合了中值滤波算法及边沿保护插值算法的优越性,能区分图像的静止和运动部分,采用不同的算法进行去隔行。同时对运动部分采用的边沿保护插值去隔行算法进行了改进,大大简化了运动检测。软件仿真表明,去隔行处理后的逐行图像测评效果良好,该算法占用硬件资源少,结构简洁,极具实用价值。     

AES硬件实现的能量分析攻击仿真

首先针对高级加密标准（AES）算法的硬件实现，给出了攻击时刻的汉明能耗模型；然后在行为级进行了基于寄存器数据变化的PA攻击；进一步通过对门级电路的功耗仿真，实现了能耗曲线数据的PA攻击。     

用于无线传感器网络的MAC控制加速器的设计

提出了一种基于协处理器的MAC控制加速器体系结构,其特点是兼容于IEEE802.15.4协议,还能支持S-MAC、T-MAC等其它无线传感器网络MAC协议,增强了硬件的可扩展性;阐述了协处理器实现CSMA-CA算法、S-MAC和T-MAC协议的方法,并在此基础上分析了协处理器实现的CSMA-CA算法的软件时延;在FPGA上实现了整个MAC控制加速器的设计.测试结果表明:该MAC支持20~250kbps数据传输速率,支持多协议,适应IEEE802.15.4协议要求,面积仅为30567个等效门.     

K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分

文章提出了一种K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分算法。算法首先将有相似属性的任务节点通过K均值聚类算法组成一个大的任务节点,而后使用模拟退火算法划分由大的任务节点组成的系统。通过对比经典的模拟退火软硬件划分技术以及实验结果的验证表明,使用K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分算法使有着较多任务节点的复杂系统的软硬件划分快速收敛到合适的值。     

微型齿轮的滚齿技术

机械钟表中,精巧的小齿轮甚多。近年来,产品小型化盛行,小齿轮在各种手提式电子装置,通信器材和生物医疗仪器设备中都有许多应用。因此,能精确、迅速及高效率地制造精密的小齿轮已成为厂家维持市场竞争力的关键之一。     

基于真实密码电路的功耗分析攻击研究

采用Atmel AT89C55微控制器,构建真实的密码电路攻击平台:在此低成本平台上,对微控制器指令的操作码和操作数进行了功耗分析实验.测量结果显示,运算中操作数变化的汉明权重与测量功耗差值之间存在线性关系;实验条件下,单位汉明权重能够导致大约5 mV功耗偏差.采用差分功耗分析(DPA)和相关功耗分析(CPA),对高级加密标准(AES)的加密操作进行了功耗攻击实验.结果表明,CPA方法具有更高的攻击成功率,并且明文样本数和均值滤波均能够显著影响CPA相关系数信噪比.     

一种基于改进模拟退火算法的软硬件划分技术

提出一种应用于嵌入式系统软硬件划分的改进模拟退火算法.算法通过使用基于Cauchy分布的扰动模型和Tsallis接收准则来提高模拟退火算法的性能.通过对比经典的模拟退火软硬件划分技术以及实验结果的验证表明,使用改进模拟退火算法能加快划分的收敛,并且找到目标函数的最优值的概率也更大.     

一种基于最大偏差的AES功耗分析攻击方法

针对高级加密标准(AES)密码算法的电路实现,提出了一种改进的功耗攻击方法.该方法的基本思想是选取2次不同明文输入下的汉明重量差为改进功耗模型,通过选择明文能够最大可能性地增大功耗偏差,从而恢复出密钥.采用UMC 0.25 μm 1.8 v标准CMOS工艺库,利用Synopsys公司的EDA工具得到AES电路加密过程的功耗仿真曲线,建立起功耗攻击平台,并在此平台上进行多种功耗攻击方法的分析和比较.实验结果表明,与普通的差分功耗分析(DPA)和相关功耗分析(CPA)攻击方法比较,提出的改进攻击方法能够以适当的功耗测量次数,以及更小的计算复杂度实现DPA攻击.