MISTYのAlphaプロセッサ上での高速実装法について

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ブロック暗号アルゴリズムMISTY1をソフトウエアで実現する一例として、Bihamが提案したDigital Alphaプロセッサ上でのDESの高速な実装法を適用した結果を報告する。この新しい実装法は利用可能なモードに制限がある(ECBの暗号化/復号化、CBCおよびCFBの復号化のみ)ものの、ブロック暗号アルゴリズムやプロセッサの種類に依存しない汎用性を持ち、複数ブロック(Alphaの場合64ブロック)を並列に処理することによって高速化を狙うものである。我々はソフトウエアで最高の性能を実現するためにアセンブリ言語によるプログラミングを前提とし、Alphaの構造から見たMISTY1の高速化手法を新たに考察した。ところでアセンブリ言語のプログラムでは、レジスタの有効利用や、不要な命令の排除などにより、通常高級言語に比べてコンパクトで高速なコードを記述することができる。しかしAlphaのようなRISCプロセッサは、スーパースカラ方式を採用した構造であるため、パイプラインの乱れが速度に大きな影響を及ぼす。そこで我々はAlphaの内部構造を検討し、できる限りストールの起こらないプログラミングを目指した。この結果得られたMISTY1のプログラムは、Alpha 21164A(500MHz)で275Mbpsの暗号化速度を達成した。
社団法人電子情報通信学会の論文
1997-08-13

MISTYのAlphaプロセッサ上での高速実装法について

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