[发明专利]SM3密码杂凑算法的并行化优化方法

摘要

本发明公布了一种SM3密码杂凑算法的并行化优化方法，SM3密码杂凑算法包括SM3消息扩展函数和SM3消息压缩函数；采用多路并行算法，通过将SM3密码杂凑算法中的循环运算展开，将多轮迭代合并，从而简化SM3密码杂凑算法所需要的运算；将展开的SM3密码杂凑算法中潜在的并行运算向量实现，由此实现在SM3密码杂凑函数的内部并行化；并行化优化方法可在支持同时执行向量指令和非向量指令的计算平台上运行。本发明方法实现在SM3密码杂凑函数的内部并行化，进而提升运算速度；应用在可同时执行向量指令和非向量指令的计算平台上，计算速率更高。

主权项

1.一种SM3密码杂凑算法的并行化优化方法，所述SM3密码杂凑算法包括SM3消息扩展函数和SM3消息压缩函数；所述SM3消息扩展函数将512位的消息分组分为16个字，再将16个字长度的消息转化成67个字长度的变量W0,W1,…,W67和64个字长度的变量W′0,W′1,…,W′63，供SM3压缩函数使用；所述SM3压缩函数的输入变量为64个字长度的W0,W1,…,W63和变量W′0,W′1,…,W′63，共计算64轮，将最后一轮的状态变量A,B,C,D,E,F,G,H作为压缩函数的输出；所述SM3密码杂凑并行优化算法将512位的消息分组作为输入，通过16轮或8轮迭代，将最后一轮的状态变量A,B,C,D,E,F,G,H作为压缩函数的输出；其特征是：采用多路并行算法，通过将原始标准SM3密码杂凑算法中的循环运算展开，将多轮迭代展开进行变量替换和冗余消除，从而简化SM3密码杂凑算法所需要的运算；将展开后的SM3密码杂凑算法中潜在的并行运算通过向量的方法实现，由此实现在SM3密码杂凑函数的内部并行化，进而提升运算速度；多路并行算法是：在多路SM3消息压缩函数的并行部分，使用向量指令代替并行的伪代码，而在非并行部分，使用通用非向量指令执行。