基于CUDA/GPU的密码运算加速（项目一）

2021SC@SDUSC

1.项目概述与核心内容

该项目为某企业委托开展的前期研究任务。
该企业的核心产品之一为依托硬件芯片构建的加密卡或加密设备。尽管目前政策导向更倾向于认可基于硬件的加密装置，但未来可能将放宽对其他实现方式的限制，例如借助GPU进行运算加速的加密设备与服务。因此，需提前开展针对CUDA/GPU加速密码运算技术的研究。
项目规划是在GMSSL（一个开源密码算法及SSL库，以支持国产SM系列密码算法为特点）中，利用GPU实现RSA、SM2等公钥算法。RSA在GPU上的实现可参考libgpucrypto（一个基于CUDA开发的RSA开源项目）。具体工作内容包括对libgpucrypto进行优化，并将优化后的成果集成至GMSSL中。
通过本项目，能够提升GPGPU编程技能，并加深对密码学原理及相关技术的理解，其研究成果可用于企业安全、云虚拟化安全等多个应用场景。
所使用的GPU硬件为NVIDIA GTX系列显卡，并提供校园网络环境下的远程访问与操作支持。
注1：若不熟悉C语言而习惯使用Java，则可将GMSSL替换为OpenJDK，并参考JCUDA（一个用于Java语言调用CUDA的开源实现）进行开发。
注2：如希望参与GPU相关工作但不涉及密码技术，可调整题目内容为基于GPU的机器学习或大数据处理等方向，具体可行性及细节需另行探讨。