提高流水线乘法器的FPGA Karatsuba AES-GCM吞吐量

应用背景在本文中，我们提出了流水线的吞吐量的AES-GCMkaratsuab人基于有限域乘法器。与我们提出的四级子二次有限域乘法器，Ghash功能不在GCM任何瓶颈硬件系统，无论三的AES实现哪一个提高吞吐量的AES-GCM流水线Karatsuba乘法器203（基于BlockRAM SubBytes，复合场SubBytes或基于LUT的SubBytes）。这个提出的AES-GCM芯达到31gbps和39gbps Virtex4吞吐量和Virtex5，分别。实验结果表明，一个单一的现代FPGA芯片能提供超过了认证的AES-GCM 30Gbps的吞吐量，具有高性能计算领域可编程器件的优点系统。关键技术在AES-GCM的两种主要成分（高级加密标准伽罗瓦计数器模式）是一个AES引擎和一个有限域乘法器GF（2128）在通用散列函数（GHash）。因为固有的计算反馈，系统性能通常由有限的基于FPGA实现的已知域乘法器的日期。在本文中，我们目前的吞吐量优化的AES-GCM 4级流水线基于FPGA的Karatsuba-Ofman算法的有限域乘法器。关键流水线乘法器的延时然后匹配的AES实现无论BLOCKRAM SubBytes，流水线复合场SubBytes或基于LUT的字节。AES-GCM吞吐量超过30Gbps上一个单一的Xilinx Virtex芯片。实验结果表明，我们实现迄今为止最有效的AES-GCM FPGA实现。