近日，第七届全国密码技术竞赛总决赛圆满落幕，全国密码技术竞赛是目前国内级别最高、影响力最大的密码技术赛事，自2015年开办以来，已成功举办七届。大赛致力于促进密码学研究和交流，强化高校学生创新意识和实践能力，助力密码学人才的成长和进步，推动产学研用深度融合。
在第七届全国密码技术竞赛总决赛中，来自武汉大学国家网络安全学院的“讨论一下”队凭借作品“基于并发架构的SM9算法高效实现”，在杀入决赛的178支队伍中脱颖而出，斩获特等奖。
作品《基于并发架构的SM9算法高速实现》，利用CUDA编程模型优化数字签名认证的速度和效率。该技术方案具有高吞吐量、低延时、高可扩展性的特点，优化后CPU测试的数字签名验证速度比现有方案快了1400倍左右。项目方案适用于高并发签名的使用场景，如在互联网的交互活动中，数字签名验证速度越快，“秒杀”或是“抢票”的成功率就越高。
作为数字世界的“可信凭证”，生成数字签名技术可以确保数据的完整性、真实性和不可抵赖性。
在电子商务领域，数字签名技术可用于验证发件人的身份和防止网络诈骗和数据篡改等问题，确保交易的安全。
在金融领域，数字签名技术可用于保护交易信息的安全，防止非法访问和篡改，并提高交易的可追溯性。
在政务领域，数字签名技术可用于保护政务信息的安全，确保政务信息的真实性和完整性，并防止篡改和伪造。
SM9标识密码算法是一种由国家密码管理局颁布的标识密码算法标准，也是我国自主设计并广泛使用的双线性对密码算法标准。该算法可使用用户身份标识作为公钥进行加密和验签，避免了用户公钥证书的管理负担。
“最典型场景的并发架构就是GPU硬件架构，它利用多个计算单元同时执行任务，以提高系统的处理能力。”队长蒙陈铸介绍道：“在研究中，我们利用该并发架构的优势，将SM9算法的计算任务分配给GPU的多个计算单元，以实现并发计算，从而提高了算法的运算效率。”
将“并发架构”与SM9算法结合，如何起到1+1>2的效果？假设有一个需要对大量数据进行数字签名验证的场景，采用传统的串行计算方法，可能需要耗费大量时间和CPU计算资源。而采用并发架构设计的SM9算法实现，则可以将计算任务分配给GPU中的海量计算单元同时进行计算，大幅提高了计算效率和处理能力。
基于此框架，作品最大的亮点，便是利用并发架构设计和优化了SM9算法的实现，使其具有了高吞吐量、低延迟、可扩展性等优点。通过优化，成员们成功地提高了数字签名验证的速度，实现了吞吐量比现有CPU实现方案快1400倍左右的效果。
本文来源：武汉大学、武大网安综合整理
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