陈韬， 连宜新， 李伟， 南龙梅

(战略支援部队信息工程大学 密码工程学院，河南，郑州 450001)

区块链技术作为新一代信息技术的代表，在金融、经济、科技等领域应用前景广泛，而杂凑算法用于完成区块各节点的数据正确性认证[1]. 区块链系统在设计上满足可以在无需硬分叉的条件下替换或更新密码算法，以满足应用场景、合规性、性能或者安全性的要求[2]. 此外在杂凑算法的设计方面，最具有代表性的就是SHA-3标准的设计，SHA-3具有优秀的设计、高效的软硬件实现效率以及灵活的适应性，标志着国际杂凑算法的设计达到了一个新的高度[3]. 二者共同对杂凑算法的可重构实现提出了新的要求，但目前针对杂凑算法的研究大都停留在单一算法或少数算法的硬件实现，在新的SHA3标准发布后缺少针对SHA3算法的支持[4-6].

在单一算法实现上，文献[7-8]采用多轮合一的方法分别对SM3、SHA1性能优化，但这种方法带来的是运算和填充资源的成倍增加；文献[7-9]都采用了调整运算缩短数据路径，有一定借鉴意义；文献[10]对SHA2系列算法单纯进行了实现，并加入了填充电路，在连续注入情况下，扩展电路能够和运算电路并行工作；文献[11-12]针对SHA3算法实现采用了流水线方式，对多消息处理性能提升明显，但流水线带来了数据相关和资源消耗问题，对于迭代类型的算法单消息处理性能没有提高，反而增大了面积开销和控制负担. 而在多个算法的重构上，文献[13]采用单纯加法器复用方式，文……