基于GPU的AES算法实现

近几年图形处理器GPU的通用计算能力发展迅速，现在已经发展成为具有巨大并行运算能力的多核处理器，而CUDA架构的推出突破了传统GPU开发方式的束缚，把GPU巨大的通用计算能力解放了出来。本文利用GPU来加速AES算法，即利用GPU作为CPU的协处理器，将AES算法在GPU上实现，以提高计算的吞吐量。最后在GPU和CPU平台上进行了实验，获得了GPU的加速结果，并对实验结果进行了优化。

近几年图形处理器GPU的通用计算能力发展迅速，现在已经发展成为具有巨大并行运算能力的多核处理器，而CUDA架构的推出突破了传统GPU开发方式的束缚，把GPU巨大的通用计算能力解放了出来。本文利用GPU来加速AES算法，即利用GPU作为CPU的协处理器，将AES算法在GPU上实现，以提高计算的吞吐量。最后在GPU和CPU平台上进行了实验，获得了GPU的加速结果，并对实验结果进行了优化。

3 AES 在GPU 上的实现 　　了解了可编程GPU 流水线及AES 算背景后，就可以开始着手设计该算法。如图2,是AES 加密算法的流程。图中大方框内的内容就是GPU 代替CPU 实现的步骤。首先考虑输入问题。明文是应用程序的输入，这可以通过二维纹理的形式存入GPU 的纹理缓存，以供GPU 使用。其实每一个Round 就是一次渲染，每次渲染是由四个Pass 组成，这四个Pass 分别是SubBytes,ShiftRows,MixColumns,AddRoundKey.优化后将SubByte

摘 要：高级加密标准（Advanced Encryption Standard,AES），在密码学中又称Rijndael 加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。该算法已经被多方分析论证并广为全世界所使用。传统的AES 加密运算是在CPU 上实现的，现在为了提高加密速度以处理大规模的加密运算，文中提出了一种在图像处理器（Graphics Processing Unit）上实现AES 加密算法的方法。该方法的实现有两种，一种是基于传统OpenGL 的AES 实现，另一种是基于最新技术CUDA