[发明专利]用于SKEIN256SHA3算法的处理器、方法、数据处理系统和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及指令处理装置。更具体地说，本发明的实施例涉及用于处理SKEIN256 SHA3安全散列算法的指令处理装置。

背景技术

加密散列函数是密码学的骨干，并且到处可以见到。最初创建这些函数用于使数字签名更高效，现在这些函数用于确保我们的信息基础结构的非常基本的要素的安全：在密码登陆、安全的网络连接、加密密钥管理、病毒扫描和恶意软件扫描以及当前使用的几乎每一个密码协议中。没有散列函数，因特网简直就将无法运作。SKEIN算法是旨在被NIST选为指定为SHA3的新安全散列标准的引领的竞争者。

SKEIN由三个主要的函数构成：1)MIX(混合)，2)PERMUTE(置换)以及3)子密钥加法。MIX函数利用三个数学操作：1)XOR,2)循环，以及3)对64位的字对进行的传递加法(propagate addition)，如图1A中所示。参考图1A，每个MIX函数将两个64位的输入X0和X1相加，生成第一64位结果(如，Y0)，并且相加的结果与第二输入的经循环的版本进行XOR，从而生成第二64位结果(如，Y1)。MIX函数是128位宽的；并且对于SKEIN256，每轮需要两个MIX函数；对于SKEIN512，每轮需要四个MIX函数；对于SKEIN1024，每轮需要八个MIX函数。

SKEIN算法的轮是横跨256位、512位或1024位的MIX函数，其后跟随64位字的置换。图1B示出定义了用于SKEIN256(如，N_w＝4)、SKEIN512(如，N_w＝8)和SKEIN1024(如，N_w＝16)的置换的表格。在第一轮之前，72轮的MIX/PERMUTE(混合/置换)具有一个子密钥加法，然后，每四轮具有一个子密钥加法，如图2中所示。用于MUX函数的循环值或循环量每八轮进行重复，如图3中所示。关于SKEIN散列函数的进一步的详细信息可在微软公司2008年发布的题为“The Skein Hash Function Family”(“Skein散列函数族”)的文章中找到。

附图说明

在所附附图的图中以示例的方式而不是限制的方式来说明本发明的实施例，其中，同样的附图标记指示类似的元素。

图1A-1B以及图2-3是指示SKEIN散列算法的典型操作的框图。

图4是根据本发明的一个实施例的处理器或处理器核的执行流水线的框图。

图5-6和图7A-7B是示出根据本发明的某些实施例的SKEIN操作的框图。

图8是示出根据本发明的一个实施例的用于执行SKEIN操作的方法的流程图。

图9A示出根据本发明的一个实施例的示例性高级向量扩展(AVX)指令格式。

图9B示出根据本发明的另一实施例的示例性高级向量扩展(AVX)指令格式。

图9C示出根据本发明的另一实施例的示例性高级向量扩展(AVX)指令格式。

图10A是示出根据本发明的实施例的通用向量友好指令格式及其A类指令模板的框图。

图10B是示出根据本发明的实施例的通用向量友好指令格式及其B类指令模板的框图。

图11A是示出根据本发明的一个实施例的示例性专用向量友好指令格式的框图。

图11B是示出根据本发明的另一实施例的通用向量友好指令格式的框图。

图11C是示出根据本发明的另一实施例的通用向量友好指令格式的框图。

图11D是示出根据本发明的另一实施例的通用向量友好指令格式的框图。

图12是根据本发明的一个实施例的寄存器架构的框图。

图13A是示出根据本发明的各实施例的示例性有序流水线和示例性的寄存器重命名的无序发布/执行流水线的框图。

图13B是示出根据本发明的各实施例的要包括在处理器中的有序架构核的示例性实施例和示例性的寄存器重命名的无序发布/执行架构核的框图。

图14A是根据本发明的一个实施例的处理器核的框图。

图14B是根据本发明的另一实施例的处理器核的框图。

图15是根据本发明的实施例的处理器的框图。

图16是根据本发明的一个实施例的系统的框图。

图17是根据本发明的实施例的更具体的示例性系统的框图。

图18是根据本发明的另一实施例的更具体的示例性系统的框图。

图19是根据本发明的实施例的SoC的框图。