The 9 reference contexts in paper P. Klyucharev G., П. Ключарёв Г. (2016) “Производительность поточных шифров, основанных на клеточных автоматах, при реализации на графических процессорах // Performance of Сellular Automata-based Stream Ciphers in GPU Implementation” / spz:neicon:technomag:y:2016:i:6:p:200-213

  1. Start
    2194
    Prefix
    Данная статья является продолжением серии статей, посвященных исследованию различных аспектов построения и реализации криптографических алгоритмов, основанных на обобщенных клеточных автоматах, в том числе
    Exact
    [4; 5; 6; 7; 8; 10]
    Suffix
    и др. Подобные алгоритмы могут найти применение в большом количестве различных задач, связанных с информационной безопасностью, в том числе, с задачами, рассмотренными в работах [1; 2; 3] Целью данной статьи является исследование возможности реализации рассматриваемых криптографических алгоритмов на графических процессорах и тестирование производительности такой реализации.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2437
    Prefix
    продолжением серии статей, посвященных исследованию различных аспектов построения и реализации криптографических алгоритмов, основанных на обобщенных клеточных автоматах, в том числе [4; 5; 6; 7; 8; 10] и др. Подобные алгоритмы могут найти применение в большом количестве различных задач, связанных с информационной безопасностью, в том числе, с задачами, рассмотренными в работах
    Exact
    [1; 2; 3]
    Suffix
    Целью данной статьи является исследование возможности реализации рассматриваемых криптографических алгоритмов на графических процессорах и тестирование производительности такой реализации. Графические процессоры Термин «графический процессор» (англ.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    3194
    Prefix
    внимание на том, что графические ускорители, используемые до этого лишь для ускорения рендеринга трехмерной графики, стали подходить для решения широкого круга задач, с графикой не связанных. Подробные сведения о высокопроизводительных вычислениях на графических процессорах, в том числе историю развития этой области знаний, можно найти в целом ряде источников, в частности, в книгах
    Exact
    [14; 15; 17; 18; 21]
    Suffix
    . Современные графические процессоры представляют собой высокопроизводительные вычислительные устройства обеспечивающие массовый параллелизм, а также обладающие высоким быстродействием (свыше одного терафлопса) и достаточно большим объемом оперативной памяти.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    5172
    Prefix
    То есть максимально возможный размер графа при реализации на графических процессоров производства NVIDIA равен 1024. Алгоритм поточного шифрования Мы не ставим цель подробного описания реализуемого поточного шифра, поскольку он подробно описан в статье
    Exact
    [4]
    Suffix
    . Представляя собой генератор гаммы, он состоит из двух обобщенных клеточных автоматов и линейного регистра сдвига с обратной связью (рис.1). Впервые эта структура предложена в [11]. Начальное заполнение автоматов и регистра зависит от ключа.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    5352
    Prefix
    Алгоритм поточного шифрования Мы не ставим цель подробного описания реализуемого поточного шифра, поскольку он подробно описан в статье [4]. Представляя собой генератор гаммы, он состоит из двух обобщенных клеточных автоматов и линейного регистра сдвига с обратной связью (рис.1). Впервые эта структура предложена в
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Начальное заполнение автоматов и регистра зависит от ключа. На выход поступает поразрядная сумма по модулю 2 выходов двух обобщенных клеточных автоматов. Графами клеточных автоматов являются графы Любоцкого-Филипса-Сарнака, являющиеся графами Рамануджана [13; 16; 19].
    (check this in PDF content)

  6. Start
    5614
    Prefix
    Начальное заполнение автоматов и регистра зависит от ключа. На выход поступает поразрядная сумма по модулю 2 выходов двух обобщенных клеточных автоматов. Графами клеточных автоматов являются графы Любоцкого-Филипса-Сарнака, являющиеся графами Рамануджана
    Exact
    [13; 16; 19]
    Suffix
    . LFSR+ Обобщенный клеточный автомат 1 Обобщенный клеточный автомат 2 Рис. 1 – Структура поточного шифра Здесь мы рассмотрим некоторое обобщение такой схемы, состоящее в том, что используется k таких генераторов, каждый из которых вырабатывает свой поток гаммы, а на выходе элементы этих потоков чередуются.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    13090
    Prefix
    При этом производительность не достигает рекордов, полученных при аппаратной реализации того же алгоритма шифрования на программируемых логических интегральных схемах, которые достигают сотен Гбит/с (см. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 2 4 8 16 32 64 Количество потоков гаммы NVIDIA GTX650 NVIDIA GTX770
    Exact
    [9]
    Suffix
    ). В то же время, скорость работы современных поточных шифров на CPU не превышает нескольких Гбит/с (например, для шифра Rabbit [12], являющегося победителем конкурса eStream [20] и рассчитанного на программную реализацию, производительность составляет около 3.7 тактов на байт, т.е., для современных десктопных процессоров, 3 – 7 Гбит/с).
    (check this in PDF content)

  8. Start
    13220
    Prefix
    , полученных при аппаратной реализации того же алгоритма шифрования на программируемых логических интегральных схемах, которые достигают сотен Гбит/с (см. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 2 4 8 16 32 64 Количество потоков гаммы NVIDIA GTX650 NVIDIA GTX770 [9]). В то же время, скорость работы современных поточных шифров на CPU не превышает нескольких Гбит/с (например, для шифра Rabbit
    Exact
    [12]
    Suffix
    , являющегося победителем конкурса eStream [20] и рассчитанного на программную реализацию, производительность составляет около 3.7 тактов на байт, т.е., для современных десктопных процессоров, 3 – 7 Гбит/с).
    (check this in PDF content)

  9. Start
    13267
    Prefix
    алгоритма шифрования на программируемых логических интегральных схемах, которые достигают сотен Гбит/с (см. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 2 4 8 16 32 64 Количество потоков гаммы NVIDIA GTX650 NVIDIA GTX770 [9]). В то же время, скорость работы современных поточных шифров на CPU не превышает нескольких Гбит/с (например, для шифра Rabbit [12], являющегося победителем конкурса eStream
    Exact
    [20]
    Suffix
    и рассчитанного на программную реализацию, производительность составляет около 3.7 тактов на байт, т.е., для современных десктопных процессоров, 3 – 7 Гбит/с). Это совпадает по порядку с производительностю, полученной в данной статье (до 6.6 Гбит/с, в зависимости от параметров и графического процессора).
    (check this in PDF content)