湖北省自然科学基金(ZRZ0051) 作品数:12 被引量:15 H指数:2 相关作者: 戴葵 刘恺 邹雪城 敖天勇 韩爽 更多>> 相关机构: 华中科技大学 湖北工业大学 河南大学 更多>> 发文基金: 湖北省自然科学基金 武汉市科技攻关计划项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 更多>>
轻量级AES加解密芯片设计与实现 被引量:5 2014年 为满足资源受限环境下的安全加解密芯片的设计要求,提出了一种轻量级AES加解密实现方法.该方法采用8位串行数据通路,模块复合结构,并对加解密过程中的状态矩阵、列混合模块和密钥扩展模块的设计优化,用最少的硬件资源实现加解密功能,有效地提高硬件利用率.仿真及实验证明,该设计具有芯片面积小、功耗低的优点,可以满足无线移动网络以及其他资源受限环境. 彭浩 刘恺 张亮 廖望 戴葵关键词:AES算法 轻量级 嵌入式系统 复合结构 图像Laplace变换在异构多核工程科学计算加速协处理器上的实现 被引量:1 2014年 基于自主研发的新颖异构多核工程科学计算加速协处理器(ESCA)体系结构,实现了图像Laplace变换算法。针对ESCA架构特点,采用子字并行计算和访存延迟隐藏等机制,进行了一系列并行算法优化,并在四核ESCA处理器原型上对图像Laplace变换算法的进行了性能评测。实验结果表明,对于计算密集型计算任务,ESCA处理器具有良好的计算加速效果。 贺章擎 黄威 戴葵 郑朝霞关键词:异构多核 协处理器 LAPLACE变换 并行计算 一种新的2.45GHz频率综合器设计与实现 2014年 提出了一种新的基于数字FLL的高速、低功耗2.45GHz频率综合器结构,它由鉴频器、数字控制电路、电流控制振荡器组成.它采用高速鉴频器对振荡器输出信号计数实现鉴频,数字控制电路根据鉴频结果调节振荡器输出信号频率来实现输出信号频率与目标频率的锁定.高速分频器基于异步计数结构,降低了内部模块工作频率,使得系统性能稳定;数字控制电路采用逐次逼近算法,使得锁定速度快;基于差分电流饥饿延迟单元的电流控制振荡器采用电流-电容双控模式,使得输出频率调节范围宽、精度高.该电路结构简单,易于实现,版图面积为13 200μm2.在0.18μm工艺下,仿真结果显示,其锁定时间为14μs;输出频率调节范围为1~4.5GHz;输出频率锁定2.450GHz;功耗为4.622mW. 马硝霞 万美琳 白创 戴葵关键词:鉴频器 基于仿射变换的密钥相关S盒构造方法 被引量:1 2015年 针对现有密钥相关S盒构造方法存在的问题,提出了仿射密钥相关S盒的概念,给出了一种由密钥获得仿射密钥相关S盒的方法及其算法;分析了仿射变换对S盒的密码指标的影响,证明了保持仿射密钥相关S盒代数次数不变的条件.理论分析及实验结果表明:利用该方法所获得的密钥相关S盒在非线性度、差分均匀性、抗代数攻击能力、代数次数、代数项数分布、严格雪崩特性等指标上显示出良好的密码学特性,从而有效克服了现有密钥相关S盒构造方法中可能出现弱S盒等不足. 敖天勇 贺章擎 戴葵 邹雪城关键词:S盒 仿射变换 一种用于GFSK信号解调的自校准时间数字转换器 2014年 设计了一种用于解调GFSK信号的时间数字转换器(Time Digital Converter,TDC),该时间数字转换器主要由延时链、D触发器、延时校准电路等组成.TDC对中频信号进行采样,将信息从频率信号转换到二进制码.延时校准电路保证延时单元的延时准确.TDC采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,版图面积为0.08mm2.仿真结果表明,TDC的最大微分非线性为0.07LSB,最大积分非线性为-0.17LSB,功耗0.9mW,最大抗频率失调范围为±350kHz. 鞠豪 万美琳 马硝霞 韩爽 戴葵基于控制流检测的抗错误注入攻击方法 被引量:1 2014年 提出了基于控制流检测的抗错误注入攻击,该方法对传统控制流检测技术进行了改进,设计了基于基本块签名和基本块校验的控制流检测算法,解决了传统控制流检测算法的盲区问题,将该方法应用于安全芯片设计,即使在错误注入成功的情况下,也能检测出来. 黄威 刘恺 廖望 戴葵关键词:控制流检测 安全芯片 签名 一种高速低功耗真随机数发生器 被引量:2 2014年 提出了一种基于环形振荡器采样结构的高速低功耗真随机数发生器(TRNG).其随机性源自环形振荡器的抖动,4个长度互为质数的振荡器链构成了熵源.对振荡器的输出进行异或运算,提高了随机特性,并从数学上予以证明.输出序列经冯诺依曼矫正器进行纠偏,可完全消除比特位间的偏置性.设计了一种精巧的扩散函数,对输出序列做映射处理,进一步提高了其随机特性和分布特性.测试结果表明,TRNG输出比特流通过了Diehard和NIST SP 800-22的系列测试,比特率达20Mb/s.采用0.18μm CMOS工艺设计实现,面积为0.0135mm2,3.3V供电时功耗仅为0.75mW,适合在高速片上加密系统中应用. 喻祖华 白创 戴葵关键词:真随机数发生器 环形振荡器 异或 基于时间数字转换技术的MSK解调器设计 被引量:3 2015年 采用时间数字转换技术(Time-to-Digital Converter,TDC),设计实现了一种新型符合IEEE 802.15.4标准的MSK解调器.该解调器由限幅放大器、时间数字转换器和数据恢复电路组成,解调器的输入信号被限幅放大器放大至轨到轨,经过TDC过零检测以提取信号的频率信息,并将其转换为二进制码,提供给数据恢复电路处理,恢复出原始发射数据.对解调器进行了理论建模,分析系统性能的影响因素.该解调器基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计,版图面积仅为0.1mm2.理论模型和实际电路的仿真结果同时表明,提出的解调器在误包率(Packet Error Rate,PER)低于1%时所需的信噪比仅为8.7dB,且功耗小于1mW,满足低成本低功耗的设计要求. 韩爽 万美琳 李聪 戴葵 邹雪城关键词:IEEE 基于随机指令注入的抗旁路攻击硬件防护技术 被引量:1 2014年 提出一种基于随机指令注入的抗旁路攻击硬件防护技术,通过在处理器内部嵌入一个指令自动产生与插入模块,在处理器运行过程中实时产生一些随机的指令并随机插入到正常指令执行序列中,打乱正常指令执行时序,起到了随机延迟与功耗混淆的作用,克服了现有软件随机延迟技术存在的缺陷.采用影子寄存器等策略解决随机指令执行与正常指令的冲突问题;通过采用配置寄存器来灵活地对随机指令注入功能进行控制,减少了系统防护开销,提高了防护效率.实验结果表明该技术比现有随机时间延迟技术安全性更强而且开销更低. 贺章擎 敖天勇 刘恺 戴葵关键词:旁路攻击 防护技术 配置寄存器 一种面向分组密码的指令扩展方法 被引量:1 2015年 针对信息安全领域广泛存在的分组密码运算需求,提出一种面向分组密码的指令扩展方法.通过统计分析47种分组密码算法的运算特点,发现了四种需要加速的基本运算,并设计了四个密码运算单元对这四种基本运算进行加速.将这四个密码运算单元设计成为一个数据触发单元植入微处理器中,从而实现了分组密码运算的加速.该方法具有实现简单、灵活性高等优点.评估结果显示扩展后的微处理器对于常见分组密码算法的加速比为2.4~9.3,且硬件开销仅为原微处理器的1.3倍. 刘恺 敖天勇 饶金理 戴葵 邹雪城关键词:分组密码 微处理器