دانلود ترجمه مقاله تکنیک بهینه سازی موازی XTS-AES جهت رمزگذاری سریع فایل ها

1. مقدمه 2. مقالات مرتبط 3. پیشینه XTS-ΑES 4. تکنیک های پیاده سازی بهینه سازی XTS-ΑES 5. ارزیابی 6. نتیجه گیری

چکیده – بر طبق یافته های بدست آمده، XTS-AES حالت جدیدی از عملیات رمزگذاری دیسک می باشد که برای انجام آن از رمزگذاری بلوکی AES (استاندارد رمزنگاری پیشرفته) استفاده می شود. شایان ذکر است که به منظور بهبود سرعت رمزگذاری از طریق XTS-AES و با در نظر گرفتن افزایش اندازه دیسک، مطالعات متعددی صورت گرفته است. همچنین علاوه بر مطالعات صورت گرفته، تحقیقاتی نیز در خصوص رمزگذاری موازی XTS-AES از طریق GPU انجام شده است. با این وجود علیرغم تمرکز مطالعات بر رمزگذاری موازی AES، بهینه سازی برای کل حالت XTS صورت نگرفته است. بر طبق بررسی های صورت گرفته، دلیل این امر این است که در زمینه عملیات موازی، فرآیند محاسبات αj موجود در حالت XTS چندان مناسب نیستند. از اینرو در مطالعه حاضر، برای رمزگذاری با سرعت بالا در GPU همراه با تغییر XTS-AES به شکلی سودمند برای عملیات موازی، تکنیک های متعددی ارائه می شود. هدف اصلی، انجام محاسبات αj روی CPU از قبل و در نهایت تسهیل کار بر روی GPU است. برای تحقق این امر، فرآیند محاسبه αj را مورد تحلیل قرار داده و بخش های قابل بهینه سازی، عنوان می شوند. همچنین لازم به ذکر است که در مطالعه حاضر روشی ارائه شده است که از طریق پیشرفت محاسباتی تحلیل‌شده، قادر به جایگزینی چندین عملیات با یک مرجع جدول می باشد. همچنین روشی نیز ارائه شده است که از طریق پرش جزئی از کل فرآیند محاسبات αj (که با استفاده از تکنیک مرجع جدول بایستی به‌طور متوالی محاسبه شود)، به آسانی محاسبه شود. برای پیاده سازی این تکنیک جدید با هدف بهینه‌سازی موازی، در مطالعه حاضر، نتایج مختلفی جهت ارزیابی پیاده‌سازی بهینه ارائه شده است. همچنین، عملکرد اجرای XTS-AES OpenSSL بر روی CPU و پیاده سازی تکنیک بهینه سازی پیشنهادی بر روی GPU نیز مورد مقایسه قرار گرفته است.

XTS-AES is a disk encryption mode of operation that uses the block cipher AES. Several studies have been conducted to improve the encryption speed using XTS-AES according to the increasing disk size. Among them, there are researches on parallel encryption of XTS-AES using GPU. Although these studies focus on parallel encryption of AES, optimization for the entire XTS mode has not been performed. The reason is that the αj computation process included in XTS mode is not suitable for parallel operation. Therefore, in this paper, we proposed several techniques for high-speed encryption in GPU by modifying XTS-AES into a form that is advantageous for parallel operation. The core idea is to pre-calculate the αj calculation on the CPU into a form that is easy to operate on the GPU. To achieve this goal, we analyzed the αj calculation process and present the parts that can be optimized. First, we presented a method that can replace multiple operations with a single table reference through the analyzed αj computation progress. Thereafter, we proposed a method that can be calculated by partially skipping the entire αj computation process that must be sequentially calculated through the table reference technique. For the proposed optimization implementation, we presented various results for evaluating the optimal implementation. In addition, we compared the performance of XTS-AES OpenSSL implementation on CPU and our proposed optimization implementation on GPU.

ترجمه این مقاله در 18 صفحه آماده شده و در ادامه نیز صفحه 8 آن به عنوان نمونه قرار داده شده است که با خرید این محصول می توانید، فایل WORD و PDF آن را دریافت نمایید.