基于CUDA架構(gòu)的MD5并行破解算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸融入了人們的工作與日常生活中。新型的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行違法犯罪的案件也越來(lái)越多，大量與計(jì)算機(jī)相關(guān)的犯罪案件的調(diào)查取證工作都需要獲取計(jì)算機(jī)中的電子證據(jù)。在調(diào)查取證過(guò)程中，調(diào)查取證人員往往需要破譯相關(guān)計(jì)算機(jī)中的加密數(shù)據(jù)信息或系統(tǒng)安全口令，這就需要進(jìn)行大量的密碼破解工作。MD5算法作為一種常用的加密算法應(yīng)用于很多計(jì)算機(jī)安全相關(guān)的領(lǐng)域。由于MD5算法是一種高強(qiáng)度的加密算法，在以往的破解中，一般只是利用CPU的

2、運(yùn)算能力，破解效率很低。
　　隨著計(jì)算機(jī)圖形處理器GPU進(jìn)入通用計(jì)算領(lǐng)域，高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中出現(xiàn)了搭載有多塊GPU顯卡作為運(yùn)算模塊的SMP集群。為了提高M(jìn)D5算法的破解效率，自然就想到了能否在基于GPU的SMP集群上實(shí)現(xiàn)一個(gè)MD5高速并行破解系統(tǒng)，充分利用SMP集群和GPU的運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)MD5算法的快速破解。
　　本文詳細(xì)分析了高性能并行計(jì)算技術(shù)和Fermi架構(gòu)新型GPU以及CUDA計(jì)算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)，詳細(xì)分析了基于GPU

3、的SMP集群在高性能計(jì)算中的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)仔細(xì)研究新型采用Fermi架構(gòu)的GPU的硬件特點(diǎn)，總結(jié)采用CUDA編程的方法和優(yōu)點(diǎn)，確定在基于GPU的SMP集群系統(tǒng)中使用MPI-CUDA的雙層混合并行編程模型開發(fā)MD5高速并行破解系統(tǒng)。以實(shí)際需求為牽引詳細(xì)研究了MD5算法及破解方法，分析了破解算法的可并行性，闡述了如何對(duì)密碼破解計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)了破解系統(tǒng)的程序流程。
　　在本文的實(shí)現(xiàn)部分，具體描述了在基于GPU的SMP集群系統(tǒng)上如何利