基于FPGA集群的Office口令恢复优化实现

摘要：

口令恢复是口令找回和电子取证的关键技术,而加密的Office文档被广泛使用,实现Office加密文档的有效恢复对信息安全具有重要的意义.口令恢复是计算密集型任务,需要硬件加速来实现恢复过程,传统的CPU和GPU受限于处理器结构,大大限制了口令验证速度的进一步提升.基于此,文中提出了基于FPGA集群的口令恢复系统.通过详细分析Office加密机制,给出了各版本Office的口令恢复流程.其次,在FPGA上以流水线结构优化了核心Hash算法,以LUT(Look Up Ta-ble)合并运算优化改进了AES(Advanced Encryption Standard)算法,以高速并行实现了口令生成算法.同时,以多算子并行设计了FPGA整体架构,实现了Office口令的快速恢复.最后,采用FPGA加速卡搭建集群,配合动态口令切分策略,充分发掘了FPGA低功耗高性能的计算特性.实验结果表明,无论在计算速度还是能效比上,优化后的FPGA加速卡都是GPU的2倍以上,具有明显的优势,非常适合大规模部署于云端,以缩短恢复时间找回口令.

关键词：FPGA、Office加密文档、口令恢复、SHA1(Secure Hash Algorithm1)、AES、信息安全

所属期刊栏目：47

分类号：TP309(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金面上项目

在线出版日期：2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：32-41