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首页> 外文期刊>International journal of circuit theory and applications >High-throughput and flexible ASIC implementations of SIMON and SPECK lightweight block ciphers
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High-throughput and flexible ASIC implementations of SIMON and SPECK lightweight block ciphers

机译：Simon和Speck轻质块密码的高吞吐量和灵活的ASIC实现

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In this paper, high-throughput and flexible hardware implementations of the SIMON and SPECK lightweight block ciphers are presented. The most complex block in the SPECK algorithm is addition modulo 2(n), where n is word size (half of the input data). In the proposed structure of modular adder, we used the Sklansky adder, which is an efficient parallel prefix adder with low critical path delay and suitable hardware resources. In the SIMON block cipher, to reduce critical path delay, we use a tree structure for implementation of XOR operations. In addition, we proposed flexible structures that can perform various configurations of the SIMON and SPECK ciphers to support variable key sizes (128, 144, 192, and 256 bits) and block sizes (64, 96, and 128 bits). Therefore, the flexible architectures provide versatile implementations with adaptive security level and the ability of encryption of longer messages based on variable key size and variable block size. Implementation results of the proposed structures in 180 nm CMOS technology for different key and block sizes are achieved. The results show that the proposed structures have better critical path delay compared with other's related works.
机译：在本文中，提出了高吞吐量和灵活的Simon和Speck轻型块密码的硬件实现。 Speck算法中最复杂的块是加法模数2（n），其中n是字大小（输入数据的一半）。在模块化加法器的建议结构中，我们使用了Sklansky加法器，这是一个有效的并行前缀加法器，具有低关键路径延迟和合适的硬件资源。在Simon块密码中，为了减少关键路径延迟，我们使用树结构来实现XOR操作。此外，我们提出了灵活的结构，可以执行SIMON和SPECK CIPHER的各种配置，以支持可变键尺寸（128,144,192和256位）和块大小（64,96和128位）。因此，灵活的架构提供了具有自适应安全级别的多功能实现以及基于可变密钥大小和可变块大小加密更长消息的能力。实现了用于不同键和块尺寸的180nm CMOS技术中所提出的结构的实施结果。结果表明，与其他相关工程相比，所提出的结构具有更好的关键路径延迟。

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