HASH GAME - Online Skill Game GET 300

　　应用于数字通信领域。但是，随着数字通信领域的飞速发展，诸如在 Internet Protocol Security (IPSec) [2] 中使用 HMAC 认证、 网络购物、 虚拟专用网络(Virtual Private Network, VPN)等应用的出现，加密系统，尤其是服务器端，需要提供更 高的吞吐速率。在这些应用领域，发送／接收速率都很高，在计算数据包的数字 签名时，任何小的延时都会导致网络服务质量的显著下降。所以，当今，SHA 系列哈希函数的软件实现已经完全不能满足高速应用的性能要求了。另外，很多 已有的硬件实现方案并没有考虑到当今推向市场的加密芯片之重要趋势—— 芯片尺寸越小越好。 在现实需求的强烈推动下， 很多工程师和专家纷纷提出不同的硬件实现方案， 以求满足当今加密产品对速度、功耗、面积的苛刻诉求。本文提出的方案正是从 比较学术界和工业界已经提出的方案出发，设计该系列算法基于 FPGA (或者 ASIC) 的可重用的 IP 核。本设计工作的主要贡献是：在优化硬件性能的同时尽 量不增加额外的芯片面积；另外，相比已经存在的相似速率和尺寸的设计，保持 较低的功耗。 本文结合“循环打开”和“路径优化”两大硬件优化技术，提出基于 FPGA 的 SHA 系列加密算法的高速实现方案。将这一设计应用于嵌入式设备，将提供 更高级别的安全保障。与现有的其他实现方案相比，本设计在保持较小面积和相 似主频的情况下，可提供更高的加密速率(约提高 1.7 倍)。

　　哈希函数在现在加密学中扮演着及其重要的角色。一个典型的应用就是从数 字消息、IP 信息包、磁盘文件等数据抽取哈希值（或者称为消息摘要） ，并与对 称或非对称加密技术一起来完成对原始数据的认证和完整性检查。 在哈希算法被提出的初期，基本都是基于某些平台的软件实现。一个潜在的 问题是哈希摘要的计算速度并不总是能满足要求。事实上，随着数字通信领域的 飞速发展，对加密系统的性能要求越来越严苛，能否提供更高的加密吞吐速率已 经成为衡量和选择加密系统的重要指标之一。尤其，在急剧增长的无线移动设备 领域，其对超低功耗和高吞吐量的严格诉求，使得哈希函数加密算法的硬件实现

　　在当前全球电子互联互通的时代，由于病毒、黑客、电子窃取和电子欺诈的 出现，使得信息安全性比在任何时候都显得重要。如果计算机和数据通信网络的 安全受到危害，将会危及国家安全，引起社会混乱，造成重大损失。因此，确保 计算机和数据通信网络的安全成为世人关注的社会问题， 也是当今计算机技术的 热点领域。 现代社会，基于 Internet 的网络技术得到飞速发展和广泛应用。无论是网上 银行、在线购物、收发 e-mail，还是其它对安全性很敏感的数字通信领域，加密 技 术 已 然 成 为 保 证 数 据 传 输 私 密 性 的 一 个 重 要 工 具 。 而 哈 希 函 数 （ Hash Functions ）则是当今众多流行的加密思想的基础与核心，几乎无处不在，诸如： 数字签名标准（Digital Signature Standard，DSS） ，传输层安全（ Transfer Layer Security，TLS ） ，安全电子交易（ Secure Electronic Transaction，SET） 、因特网协 议安全（Internet Protocol Security， IPSec） ，无线局域网（Wireless Local Area Networks，WLANs）安全、随机数生成算法和密码存储机制等。