本文提出了两种对称密钥密码设计方案:AESpolyW 和 AESpolyM,它们利用 AES 加密与多项式哈希之间的指令级并行性来提高性能。研究背景是,现有的对称加密和认证方案(如 HCTR2、EME、GMAC、PMAC)虽然能提供安全保证,但往往无法充分利用现代处理器的并行计算能力。作者通过将 AES 操作和多项式哈希操作交错执行,使得两种计算可以同时在处理器流水线上进行,从而减少总执行时间。论文提供了这些新方案以及先前方案(使用不同分组密码原语实例化)的开源实现,并附带基准测试代码。实验结果表明,在支持 AES-NI 和 CLMUL 指令集的平台上,AESpoly 系列方案相比传统方法在吞吐量上有显著提升,同时保持了同等或更强的安全边界。本文适合密码学研究者、硬件安全工程师以及高性能加密库开发者阅读,以了解如何通过指令级并行优化对称加密性能。
💡 推荐理由: 该研究展示了通过指令级并行优化对称密码性能的新途径,对于提升加密密集型应用的效率具有潜在价值。
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