中文引用格式: 衛(wèi)志剛,李鑫,高園. 基于FPGA的ZUC算法快速實(shí)現(xiàn)研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2025,51(10):69-73.
英文引用格式: Wei Zhigang,Li Xin,Gao Yuan. Research on fast implementation of ZUC algorithm based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(10):69-73.
引言
祖沖之序列密碼算法(ZUC)是我國自主研發(fā)的商用流密碼算法[1-5]。2011年,3GPP批準(zhǔn)ZUC算法成為4G LTE國際密碼算法標(biāo)準(zhǔn)[6]。隨著ZUC算法在復(fù)雜信息場(chǎng)景的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,如何高效實(shí)現(xiàn)成為首先必須解決的問題?,F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)因其可編程和成本低等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于密碼算法高速實(shí)現(xiàn)和ASIC方案驗(yàn)證。目前眾多學(xué)者對(duì)ZUC算法的硬件高效實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究[7-17],但隨著ZUC算法適應(yīng)環(huán)境越來越復(fù)雜,進(jìn)一步提高算法的效率勢(shì)在必行,ZUC算法的FPGA高速實(shí)現(xiàn)具有重要的實(shí)用意義。
綜上所述,本文針對(duì)ZUC算法的FPGA高速實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,優(yōu)化了模加、模約減等關(guān)鍵運(yùn)算步驟的硬件實(shí)現(xiàn)方案,其次,結(jié)合流水線策略進(jìn)一步壓縮ZUC算法運(yùn)算延遲,進(jìn)而提升了工作頻率。最后,基于上述方案,在FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了ZUC算法的保密性計(jì)算[4]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出方案的可行性、高效性。
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作者信息:
衛(wèi)志剛1,李鑫1,高園2
(1.鄭州信大捷安移動(dòng)信息安全關(guān)鍵技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450004;
2.鄭州大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450001)

