文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中加密與認(rèn)證算法的并行化研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息的安全卻面臨著許多威脅和挑戰(zhàn)。對(duì)日常使用的文件進(jìn)行加密存儲(chǔ)是保護(hù)信息安全的有效手段。數(shù)據(jù)加密和身份認(rèn)證是文件加密存儲(chǔ)中兩個(gè)重要的模塊。近年來(lái)，隨著GPU和多核CPU等并行處理器的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)加解密和認(rèn)證過程可通過并行化實(shí)現(xiàn)加速。為此，本文基于OpenCL并行編程模式，研究并實(shí)現(xiàn)了文件存儲(chǔ)中加密和認(rèn)證算法并行化。主要工作成果如下：
　　 1、基于OpenCL并行編程架構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)了AES、Serpent、T

2、wofish和CAST分組加密算法的并行化。通過算法、存儲(chǔ)器訪問和內(nèi)核參數(shù)的優(yōu)化，在GTX480GPU上分別取得了每秒1354MB、1255 MB、1354 MB、1281 MB的加密吞吐率。通過在AMD X4、Intel i7四核CPU和單核AMD HD5970 GPU測(cè)試，與串行編程模式的CPU實(shí)現(xiàn)相比，并行編程模式下多核CPU取得2-4倍加速，GPU則取得17-80倍的加速。與目前己知的并行化分組密碼實(shí)現(xiàn)相比，本論文實(shí)現(xiàn)能夠運(yùn)行在

3、不同的并行處理器上，具有較好可移植性和通用性。
　　 2、通過OpenCL實(shí)現(xiàn)Microsoft Office、RAR、PDF、PGP Disk和Truecrypt等文件的口令恢復(fù)并行化。與串行的口令恢復(fù)相比，并行化的口令恢復(fù)在多核CPU上實(shí)現(xiàn)1.6-10倍加速，在GPU上則實(shí)現(xiàn)5-362倍的加速。此外根據(jù)并行化口令恢復(fù)對(duì)認(rèn)證機(jī)制帶來(lái)的影響，我們對(duì)口令認(rèn)證機(jī)制安全性進(jìn)行分析。通過分析可知，采用存取操作密集型(memory int