一种可扩展的区块链专用协处理器架构

• 作者: 曹喜信 李春雷 马占刚
• 来源期刊: 微纳电子与智能制造
• 学科: 工学
• 关键词: 区块链 协处理器 密码学算法 可扩展性
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 37-44
• 页数: 8页
• 分类号: TP316

摘要

随着区块链技术的发展,区块链系统对区块链底层的密码学算法等复杂运算的处理速度要求越来越高。双重哈希、默克尔树中哈希函数的连续计算、混合加密算法的组合运算等是区块链系统中经常出现的底层运算。为了处理这些运算,处理器频繁地访问寄存器和存储器,会使外设对总线的竞争加剧,随之引起延时变长和性能降低。为了解决这一问题,提出了一种可扩展的区块链专用协处理器架构:(1)内置的指令缓存和数据缓存使获得数据的路径变短,进而加快了处理速度;同时,外设对总线的竞争也有所缓解。(2)取指路径和取数路径都采取流水线方式,使数据处理可以不间断地工作,也会提升处理速度。(3)哈希计算单元支持双重哈希和多重哈希的计算,避免了计算的中间数据访问存储器和缓存,也使双重哈希和多重哈希的计算速度加快。还对区块链专用协处理器架构扩展到其他密码学算法、图像处理算法、神经网络算法等的可能性做了探讨。