طراحی یک تکنیک پیاده سازی جدید با هدف بهینه سازی موازی XTS-AES جهت رمزگذاری سریع فایل ها

بر طبق یافته های بدست آمده، XTS-ΑES حالت جدیدی از عملیات رمزگذاری دیسک می باشد کهبرای انجام آن از رمزگذاری بلوکی ΑES (استاندارد رمزنگاری پیشرفته) استفاده می شود. شایان ذکراست که به منظور بهبود سرعت رمزگذاری از طریق XTS-ΑES و با در نظر گرفتن افزایش اندازهدیسک، مطالعات متعددی صورت گرفته است. همچنین علاوه بر مطالعات صورت گرفته، تحقیقاتی نیز درخصوص رمزگذاری موازی XTS-ΑES از طریق GPU انجام شده است. با این وجود علیرغم تمرکزمطالعات بر رمزگذاری موازی ΑES ، بهینه سازی برای کل حالت XTS صورت نگرفته است. بر طبقبررسی های صورت گرفته، دلیل این امر این است که در زمینه عملیات موازی، فرآیند محاسبات αjموجود در حالت XTS چندان مناسب نیستند. از این رو در مطالعه حاضر، برای رمزگذاری با سرعت بالادر GPU همراه با تغییر XTS-ΑES به شکلی سودمند برای عملیات موازی، تکنیک های متعددیارائه می شود. هدف اصلی، انجام محاسبات αj روی CPU از قبل و در نهایت تسهیل کار بر روی GPUاست. 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 طریقپیشرفت محاسباتی تحلیل شده، 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 ازتکنیک مرجع جدول بایستی بهطور متوالی محاسبه شود)، به آسانی محاسبه شود. برای پیاده سازی اینتکنیک جدید با هدف بهینه سازی موازی، در مطالعه حاضر، نتایج مختلفی جهت ارزیابی پیاده سازی بهینهارائه شده است. همچنین، عملکرد اجرای XTS-ΑES OpenSSL بر روی CPU و پیاده سازیتکنیک بهینه سازی پیشنهادی بر روی GPU نیز مورد مقایسه قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

، CUDΑ ، GPU ، AES ، XTS ، بهینه سازی نرم افزار ، رمزگذاری دیسک ، رمزگذاری کامل دیسک