基于FPGA的7-Zip加密文档高能效口令恢复方法

摘要：

随着7-Zip压缩软件的广范使用,破解7-Zip加密文档的口令对信息安全有着非常重要的意义.目前,破解7-Zip加密文档主要采用CPU和GPU平台,而潜在的口令空间大,计算复杂度高,在有限的时间内找到正确的口令需要更高性能的计算平台.因此,文中通过分析解密算法的PMC特性,采用可重构的FPGA硬件计算平台,使用流水线技术来实现数据拼接和SHA-256算法,并利用预计算和CSA方法优化SHA-256算法的关键路径,同时使用双端口RAM存储校验数据,从而满足算法的计算需求和存储需求,实现高效能的7-Zip解密算法.实验数据表明,文中提出的优化方法能大幅提升SHA-256算法的性能,使其吞吐量达到110.080 Gbps,并且通过多种方法对解密算法进行优化,最终破解10位长度口令的速率达到了10608个/s,是CPU的226倍,GPU的1.4倍,且能效比是GPU的8倍,极大地提升了算法的性能,降低了高功耗需求.

关键词：7-Zip解密、高能效口令恢复、流水线、可重构、SHA-256、双端口RAM

所属期刊栏目：47

分类号：TP309(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金面上项目

在线出版日期：2020-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：321-328