21、RSA处理器技术解析与性能评估

RSA处理器技术解析与性能评估

1. 硬件调度器

在密码学领域，软件调度器较为常见，但硬件调度器具备诸多优势。它能够同时执行多个RSA核心，具有更高的吞吐量和可靠性，原因如下：
- 可同时执行多项任务。
- 不存在相互依赖关系，无需同步，操作流畅。
- 基于硬件设计执行RSA程序极为安全，入侵者难以在任何阶段入侵和篡改内容，尤其是系统启动时。
- 与传统处理器相比，DCRSAP的功耗极低，且不依赖操作系统服务及其安全措施。
- 加密模块的密钥存储在特定硬件组件中，难以获取，且未经授权的用户无法访问。加密模块以安全的只读代码形式存储在特定硬件组件中。
- 软件设计虽易于实现和修改，但易受入侵者攻击。操作系统的内存共享机制使不同应用程序共享内存空间，增加了软件方法的脆弱性。而专用BRAM的存储空间本质上是安全的，能够避免未经授权的信息访问。

控制器借助优先队列平衡不同核心之间的负载分配。该优先队列基于堆实现，在硬件调度器中运行。队列的堆数据结构有32个寄存器，每个寄存器大小为32位。常用的二叉堆数据结构可满足实现优先队列的需求，入队和出队等常规操作的时间复杂度为O(log n)。

二叉堆在硬件中实现，入队和查找操作的时间复杂度为O(1)，出队操作的时间复杂度为O(log n)。出队操作可能与其他进程重叠，因为它提供存储在根节点的最高优先级任务。调度器需要三个输入：进程ID、进程优先级和进程在BRAM中的起始地址。调度器采用具有最大堆属性的二叉堆作为数据结构，即使用max - heapify函数将最高优先级任务存储在根节点。

优先队列主要有两种操作：
- 入队