基于CUDA的并行AES算法的实现和加速效率探索

摘要

网络应用服务需要数据加密提供安全通信.很多应用服务器面临着执行大量计算稠密的加密的挑战.CUDA(统一计算架构)是在GPU进行并行和通用计算的平台,能够利用现有显卡资源,以低成本的方式提升加密性能.在Nvidia GeForce G210显卡上实现AES(高级加密标准)并行算法和在AMD Athlon 7850上实现串行AES算法.实现的AES并行算法避免同一线程块的线程同步和通信,提升GPU的加速性能,加速比要比Manavski的AES-128并行算法提升2.66-3.34倍.在大数据量(至32MB)加密环境下探索AES并行算法的性能模型,并第一次从加速效率角度分析加速性能.该并行AES算法在16核的GPU上能最高达到15.83倍的加速比和99.898％的加速效率.