[發明專利]用于SKEIN256SHA3算法的處理器、方法、數據處理系統和設備

有效

• 申請號: 201380045248.3
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN104583940B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: G·M·沃爾里齊;K·S·雅普;V·戈帕爾
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 毛力

技術領域

本發明的實施例總體涉及指令處理裝置。更具體地說，本發明的實施例涉及用于處理SKEIN256 SHA3安全散列算法的指令處理裝置。

背景技術

加密散列函數是密碼學的骨干，并且到處可以見到。最初創建這些函數用于使數字簽名更高效，現在這些函數用于確保我們的信息基礎結構的非常基本的要素的安全：在密碼登陸、安全的網絡連接、加密密鑰管理、病毒掃描和惡意軟件掃描以及當前使用的幾乎每一個密碼協議中。沒有散列函數，因特網簡直就將無法運作。SKEIN算法是旨在被NIST選為指定為SHA3的新安全散列標準的引領的競爭者。

SKEIN由三個主要的函數構成：1)MIX(混合)，2)PERMUTE(置換)以及3)子密鑰加法。MIX函數利用三個數學操作：1)XOR,2)循環，以及3)對64位的字對進行的傳遞加法(propagate addition)，如圖1A中所示。參考圖1A，每個MIX函數將兩個64位的輸入X0和X1相加，生成第一64位結果(如，Y0)，并且相加的結果與第二輸入的經循環的版本進行XOR，從而生成第二64位結果(如，Y1)。MIX函數是128位寬的；并且對于SKEIN256，每輪需要兩個MIX函數；對于SKEIN512，每輪需要四個MIX函數；對于SKEIN1024，每輪需要八個MIX函數。

SKEIN算法的輪是橫跨256位、512位或1024位的MIX函數，其后跟隨64位字的置換。圖1B示出定義了用于SKEIN256(如，N_w＝4)、SKEIN512(如，N_w＝8)和SKEIN1024(如，N_w＝16)的置換的表格。在第一輪之前，72輪的MIX/PERMUTE(混合/置換)具有一個子密鑰加法，然后，每四輪具有一個子密鑰加法，如圖2中所示。用于MUX函數的循環值或循環量每八輪進行重復，如圖3中所示。關于SKEIN散列函數的進一步的詳細信息可在微軟公司2008年發布的題為“The Skein Hash Function Family”(“Skein散列函數族”)的文章中找到。

附圖說明

在所附附圖的圖中以示例的方式而不是限制的方式來說明本發明的實施例，其中，同樣的附圖標記指示類似的元素。

圖1A-1B以及圖2-3是指示SKEIN散列算法的典型操作的框圖。

圖4是根據本發明的一個實施例的處理器或處理器核的執行流水線的框圖。

圖5-6和圖7A-7B是示出根據本發明的某些實施例的SKEIN操作的框圖。

圖8是示出根據本發明的一個實施例的用于執行SKEIN操作的方法的流程圖。

圖9A示出根據本發明的一個實施例的示例性高級向量擴展(AVX)指令格式。

圖9B示出根據本發明的另一實施例的示例性高級向量擴展(AVX)指令格式。

圖9C示出根據本發明的另一實施例的示例性高級向量擴展(AVX)指令格式。

圖10A是示出根據本發明的實施例的通用向量友好指令格式及其A類指令模板的框圖。

圖10B是示出根據本發明的實施例的通用向量友好指令格式及其B類指令模板的框圖。

圖11A是示出根據本發明的一個實施例的示例性專用向量友好指令格式的框圖。

圖11B是示出根據本發明的另一實施例的通用向量友好指令格式的框圖。

圖11C是示出根據本發明的另一實施例的通用向量友好指令格式的框圖。

圖11D是示出根據本發明的另一實施例的通用向量友好指令格式的框圖。

圖12是根據本發明的一個實施例的寄存器架構的框圖。

圖13A是示出根據本發明的各實施例的示例性有序流水線和示例性的寄存器重命名的無序發布/執行流水線的框圖。

圖13B是示出根據本發明的各實施例的要包括在處理器中的有序架構核的示例性實施例和示例性的寄存器重命名的無序發布/執行架構核的框圖。

圖14A是根據本發明的一個實施例的處理器核的框圖。

圖14B是根據本發明的另一實施例的處理器核的框圖。

圖15是根據本發明的實施例的處理器的框圖。

圖16是根據本發明的一個實施例的系統的框圖。

圖17是根據本發明的實施例的更具體的示例性系統的框圖。

圖18是根據本發明的另一實施例的更具體的示例性系統的框圖。

圖19是根據本發明的實施例的SoC的框圖。