低功耗SM4-CCM算法硬件架构设计

作     者：陈锐 李冰 夏吉安 胡光永 CHEN Rui;LI Bing;XIA Ji’an;HU Guangyong

作者机构：南京工业职业技术大学计算机与软件学院江苏南京210023 东南大学微电子学院江苏南京210096 

出 版 物：《电子器件》 (Chinese Journal of Electron Devices)

年 卷 期：2023年第46卷第6期

页      面：1484-1490页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：江苏省工业软件工程技术研究开发中心开放基金重点项目(ZK19-04-03) 南京工业职业技术大学创新基金项目(YK18-05-04,YK20-05-07) 江苏省高职院校教师专业带头人高端研修项目(2021GRFX038) 

主　　题：物联网 数据安全 SM4 SM4-CCM 认证加密 硬件架构 

摘      要：物联网已被广泛应用于各行各业。在智慧医疗、智能制造等应用领域,物联网设备采集的数据与用户隐私甚至生命财产安全关系密切。为了保障数据的机密性和完整性,防止数据篡改或泄露,以RFC 8998公布的认证加密算法SM4-CCM为对象,研究和设计了一种低功耗的SM4-CCM算法硬件架构。在TSMC 90 nm工艺、1.0 V供电电压下的实验结果显示,该设计的功耗仅为1.338 mW,面积为31.4 K门,而吞吐率达到32.12 Mbps@100 MHz。实验结果表明,该设计的功耗、面积、吞吐率等性能指标能够满足物联网数据保护需求。