基于gpu的高速加密解密系统设计与实现

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1、天津大学硕士学位论文基于GPU的高速加密解密系统设计与实现姓名：朱兴锋申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术指导教师：孙济洲2011-12摘要为了保证数据安全，人们在不同层面运用的各种安全措施可以在一定程度上防止某种安全威胁。但数据最终是以文件形式存储在计算机上的，而文件大多是用户可读写的，一旦网上黑客通过某种途径进入系统就可以直接读取数据文件或存储介质，从中窃取数据或者利用非法软件篡改数据文件内容。另外通过网络传输的数据可以被轻松地截取并恢复，其后果是极其严重的，因此如何提供高效的加密算法已成为一个重要的研究问题。考虑到GPU并行技术的飞

2、速发展，在某些应用上，甚至已经大幅地超越CPU。因而本文研究将GPU并行技术与传统加密算法相结合，提出了基于GPU的高效IDEA加密解密算法并给出了算法的具体实现。通过实验表明，基于GPU的高效加密解密算法比传统的IDEA加密算法效率提高了3～5倍。为了能使设计出的算法带来现实的价值，文章提出了基于该算法的基于GPU的高速加密解密系统。通过基于GPu的高速加密解密系统，可以高效的对数据进行加密解密。最后，文章对基于GPU的高速加密解密系统进行了系统测试，包括IDEA算法安全性测试，加密速度测试，密钥强度测试以及兼容性测试等。测试结果表明，基于

3、GPU的高速加密解密系统能够有效地运用在多个操作系统平台而且较传统的加密方法更加高效，系统具有很强的可靠性，稳定性。关键词：GPUIDEA加密算法加密系统ABST刚屺TToensurethesecurityofthedata，peopleuseavarietyofsecuritymeasureswhichpreveutsecuritythreatstosomeexteut．Butthedataisultimatelystoredasfilesoncomputerwhichcanbereadandwritten．HackersCalldirec

4、tlyread，stealdatafilesortamperthecontentofthedatafileusingsomeillegalsoftwareoncetheygetintothesystemthroughsomechannels．Inaddition,datatransmittedoverthenetworkCanbeeasilyinterceptedandrecovered．Therefore，howtoprovideefficientencryptionakorithmsbecomesanimportantresearchis

5、sue．TakingintoaccounttherapiddevelopmentoftheGPUparalleltechnology,inthispaperbycombiningtheGPUtechnologyandtraditionalIDEAencryptionalgorithms，ahigh．performanceGPU—basedIDEAencryptionalgorithmisprovidedanditsimplemeutationisconcretelyintroduced．Experimentsshowtheefficiency

6、oftheGPU．．basedencryptionanddecryptionalgorithmisimprovedby3-5times．Inordertobringrealvalueoftheabovealgorithm,thispaperproposesaencryptionanddecryptionsystembasedonthealgorithmwhichcanefficientlycarryouttheencryptionanddecryption．Finally,thesystemtestingisdoneinthisarticle

7、includingthesecuritytestingofIDEAalgorithm,thespeedofencryption，thekeystrengthandcompatibilitytesting．TestresultsshowthatGPU．basedencryptionanddecryptionsystemcanbeefficientlyandeffectivelyusedinmultipleoperatingsystemplatformsandmoreefficientthantraditionalencryptionalgori

8、thm．What’Smore，thesystemhasstrongreliabilityandstability．KEYWORDS：GPU，IDEAEncrypti