[發明專利]一種基于CUDA的數據加解密處理方法及系統

在審

• 申請號: 202010868494.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112003688A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 姜曉明;陳占芳
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L29/06;G06F9/50;G06T1/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發明涉及一種基于CUDA的數據加解密處理方法及系統。所述方法包括獲取待加密數據和加密密鑰；對所述加密密鑰進行密鑰擴展，確定輪密鑰；所述輪密鑰在CPU中；對所述待加密數據進行分組，得到多個明文組；根據所有的所述明文組以及所述輪密鑰，基于計算設備架構平臺CUDA，并行實現所有所述明文組的加密以及解密。本發明所提供的一種基于CUDA的數據加解密處理方法及系統，實現了高速數據流的實時加解密功能。

技術領域

本發明涉及加解密處理領域，特別是涉及一種基于CUDA的數據加解密處理方法及系統。

背景技術

目前業界許多基于FPGA設計的提高SM4的加密性能的方法被提出，現場可編程門陣列(Field Programmable GateArray，FPGA)是用來加速的定制硬件。FPGA之所以比中央處理器(central processing unit，CPU)甚至GPU能效高，本質上是因為他是無指令、無需共享內存的體系結構。但采用FPGA這類專用硬件設計的SM4算法實現不夠靈活，存在如升級維護難、開發周期長，成本高等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于CUDA的數據加解密處理方法及系統，實現高速數據流的實時加解密功能。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于CUDA的數據加解密處理方法，包括：

獲取待加密數據和加密密鑰；

對所述加密密鑰進行密鑰擴展，確定輪密鑰；所述輪密鑰在CPU中；

對所述待加密數據進行分組，得到多個明文組；

根據所有的所述明文組以及所述輪密鑰，基于計算設備架構平臺CUDA，并行實現所有所述明文組的加密以及解密。

可選的，所述對所述加密密鑰進行密鑰擴展，確定輪密鑰；所述輪密鑰在CPU中，之后還包括：

將所述待加密數據和所述輪密鑰存儲至CPU的全局存儲空間內。

可選的，所述根據所有的所述明文組以及所述輪密鑰，基于計算設備架構平臺，并行實現所有所述明文組的加密以及解密，具體包括：

基于CUDA，建立每一所述明文組的數據塊與線程的對應關系；

根據所述明文組的數據塊與線程的對應關系利用所述輪密鑰進行所述明文組的加密和解密，得到輸出數據。

可選的，所述根據所述明文組的數據塊與線程的對應關系利用所述輪密鑰進行所述明文組的加密和解密，之后還包括：

將所述輸出數據在所述CPU的全局存儲空間內進行存儲；

CPU根據所述CPU的全局存儲空間獲取所述輸出數據。

一種基于CUDA的數據加解密處理系統，包括：

第一獲取模塊，用于獲取待加密數據和加密密鑰；

輪密鑰確定模塊，用于對所述加密密鑰進行密鑰擴展，確定輪密鑰；所述輪密鑰在CPU中；

明文組確定模塊，用于對所述待加密數據進行分組，得到多個明文組；

加密解密模塊，用于根據所有的所述明文組以及所述輪密鑰，基于計算設備架構平臺CUDA，并行實現所有所述明文組的加密以及解密。

可選的，還包括：

第一存儲模塊，用于將所述待加密數據和所述輪密鑰存儲至CPU的全局存儲空間內。

可選的，所述加密解密模塊具體包括：