计算机应用研究

作者：陈晓杰,周清雷,李斌,

单位：1.郑州大学信息工程学院,郑州450001；2.信息工程大学数字工程与先进计算国家重点实验室,郑州450001；

关键词：信息安全,密码破译,FPGA,高性能计算,WinRAR,

基金：国家重点研发计划资助项目(2016YFB0800100)；国家自然科学基金面上项目(61572444)；；

目前，破解WinRAR传统方法是使用CPU和GPU，而潜在的密码空间非常大，需要更高性能计算平台才能在有限的时间内找到正确的密码。因此，采用四核FPGA的硬件平台，实现高效能的WinRAR破解算法。通过在全流水架构下增加预计算和保留进位加法器结合的方法优化SHA-1算法，提升算法吞吐率；利用状态机的控制优化数据拼接，提升算法并行性；同时，采用异步时钟和多个FIFO缓存读写数据优化算法整体架构，降低算法内部的耦合度。实验结果表明，最终优化后的算法资源利用率为75%，频率达到200 MHz，4位长度的密码破译速度为每秒102 796个，是CPU破解速度的100倍，是GPU的3.5倍。

来源：2020年第1期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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