戴 强 戴紫彬 王寿成 李功丽 李 伟

(中国人民解放军信息工程大学 河南 郑州 450001)

0 引 言

可重构分组密码流处理器RBCSP(Reconfigurable Block Cipher Stream Processor)[1]是一种新型的高效能分组密码处理器，可在资源受限条件下实现多种分组密码算法。然而，由环境因素引起的自然故障[2]与故障攻击注入的恶意故障[3]，将极大降低RBCSP的可靠性，并可能导致密钥泄露[4]。并发错误检测能够有效检测自然故障[5]，也是抵抗故障攻击的主要手段之一[4]，但错误检测机制的引入不可避免会带来硬件开销增大、算法实现性能下降等消极影响。如何为RBCSP设计低开销的并发错误检测机制，使处理器具有较高的故障检测能力，是亟待解决的问题。

RBCSP 基于流体系架构实现，其核心级运算簇采用VLIW(Very Large Instruction Word)结构。目前面向VLIW处理器的软错误检测方法多采用指令级冗余技术[6-10]实现。指令级冗余依靠软件技术、以较少或零硬件开销实现冗余执行，其核心思想是以复制指令填充空闲槽(NOP指令)，可有效减少错误检测带来的性能损失。文献[6]在指令执行的当前时钟周期，利用VLIW处理器中空闲功能单元实现冗余操作，其性能开销为0，但错误检测能力较弱。文献[7]在文献[6]的基础上提出通过降低指令级并行度实现自适应的指令复制方法。相比文献[6]，该方法可实现性能与错误检测能力的折中。文献[8]提出的指令复制算法，根据指令序列中指令出现的先后顺序依次复制指令。文献[9]通过修改译码级电路、调整指令格式，实现了指令的动态复制，有效减少了代码规模。……