RISC-V矢量加密扩展(ZVK)在2023年批准并集成到2024年的ISA主要手册中。这些表面支持在矢量寄存器文件上运行的高速对称加密(AES,SHA2,SM3,SM4),并且由于数据并行性而对标量密码扩展(ZK)提供了显着的性能改进。作为批准的扩展名,ZVK由编译器工具链提供支持,并且已经集成到流行的加密中间件(例如OpenSSL)中。我们报告了玛丽安(Marian),这是带有ZVK扩展程序的向量处理器的第一个开源硬件实现。设计基于纸浆“ ARA”矢量单元,该矢量单位本身就是流行的CVA6处理器的扩展。该实现位于SystemVerilog中,并已使用Virtex Ultrascale+ FPGA原型制作进行了测试,其计划的磁带针对22nm的过程节点。我们对矢量密码学对处理器的架构要求进行分析,以及对我们实施的绩效和面积的初步估计。
f 20 世纪 70 年代:该行业从专有算法过渡到 NIST 数据加密标准 (DES)。 f 20 世纪 90 年代初:RSA 算法被广泛使用,其 1024 位公钥和几种哈希算法,包括 MD5 和 SHA1。(RSA 通常使用数字位数来描述,例如 RSA-309,与 1024 位密钥相同,因此历史有点令人困惑。) f 20 世纪 90 年代中期:由于 NIST 对下一代高级加密标准 (AES) 的呼吁仍在进行中,因此业界从 DES 过渡到三重 DES(或 3DES)。然而,破解 DES 的可能性非常高(1999 年的 DES III 挑战在不到 24 小时内就确定了密钥)。 f 21 世纪初:1992 年发布的 MD5 被发现易受哈希碰撞的影响。业界已过渡到 NIST 于 1995 年发布的 SHA1。2001 年:AES 发布,但 3DES 的使用已根深蒂固,因此从 3DES 到 AES 的过渡仍在进行中。2002 年:NIST 发布了 SHA2 套件,原因是
