文件存儲系統(tǒng)中加密與認證算法的并行化研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術的發(fā)展，信息的安全卻面臨著許多威脅和挑戰(zhàn)。對日常使用的文件進行加密存儲是保護信息安全的有效手段。數(shù)據(jù)加密和身份認證是文件加密存儲中兩個重要的模塊。近年來，隨著GPU和多核CPU等并行處理器的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)加解密和認證過程可通過并行化實現(xiàn)加速。為此，本文基于OpenCL并行編程模式，研究并實現(xiàn)了文件存儲中加密和認證算法并行化。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測試，與串行編程模式的CPU實現(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現(xiàn)相比，本論文實現(xiàn)能夠運行在

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實現(xiàn)Microsoft Office、RAR、PDF、PGP Disk和Truecrypt等文件的口令恢復并行化。與串行的口令恢復相比，并行化的口令恢復在多核CPU上實現(xiàn)1.6-10倍加速，在GPU上則實現(xiàn)5-362倍的加速。此外根據(jù)并行化口令恢復對認證機制帶來的影響，我們對口令認證機制安全性進行分析。通過分析可知，采用存取操作密集型(memory int