روشهای مختلفی برای پیاده سازی RNS وجود دارد که روش Bajard تا کنون سریعترین روش برای این منظور می باشد. یکی از اهداف این مقاله بهینه سازی روش Bajard برای پیاده سازی سخت افزاری سیستم رمز RSA، به منظور افزایش کارایی، می باشد. کارایی بیشتر، به معنی افزایش سرعت پردازش در کنار کاهش فضای مصرفی می باشد. بنابراین برای این منظور سخت افزارهای مناسب نیز ارایه خواهد شد. برای بررسی کارایی بدست آمده، تعداد عملیات ضرب به عنوان معیاری برای سرعت پردازش و مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره مقادیر ثابت نیز به عنوان فضای مصرفی این سیستم در نظر گرفته شده است. از نتایج مشخص است که در سیستم بهبود یافته نهایی، تعداد ضربهای مورد نیاز به میزان 400/(3K+11) درصد کاهش داشته است (k تعداد پیمانه های مورد استفاده می باشد) و تعداد مقادیر ثابت برای ذخیره در حافظه نیز به میزان 50 درصد کاهش داشته است.

حل عددی معادلات دیفرانسیل با استفاده از بسترهای CPU و GPU مبتنی بر پیاده سازی نرم افزاری است. در سال های اخیر، راهکار جدیدی مبتنی بر پیاده سازی سخت افزاری معادلات با استفاده از بستر FPGA، به دلیل افزایش سرعت حل و کاهش توان مصرفی، مورد توجه جدی قرار گرفته است. در این پژوهش با حل چند مساله ی نوعی، شامل سیستم جرم و فنر و معادله ی موج، روش پیاده سازی سخت افزاری برای حل معادلات دیفرانسیل بر روی FPGA، مزایا و چالش های این پیاده سازی و روش های حل آن ارائه شده است. نتایج سرعت پردازش برای حل سیستم تک جرم و فنر نشان می دهد که سرعت CPU تقریبا برابر FPGA است ولی برای سیستم 6 جرم و فنر سرعت FPGA 8 برابر CPU است. همچنین نتایج سرعت پردازش حل معادله ی موج نشان دهنده ی افزایش 3.6 برابری سرعت FPGA نسبت به CPU است. این نتایج نشان گر افزایش کارایی FPGA با افزایش تعداد المان های محاسباتی است.

از مهمترین بخش های یک فشرده ساز ویدیو، بخش تخمین حرکت آن است. یکی از تکنیک های رایج به کار رفته برای این بخش، استفاده از تکنیک انطباق بلوک است. در این تکنیک با استفاده از یک معیار انطباق و یک روش جستجو، حرکت انتقالی برای بلوک های تصویر تخمین زده می شود. مقاله حاضر به ارائه سه معیار جدید انطباق که مناسب پیاده سازی سخت افزاری است می پردازد. این معیارها براساس دو معیار موجود پایه گذاری شده و با اصلاحاتی کارایی آنها بهبود داده شده است. دو معیار از این معیارها، معیارهایی مبتنی بر انطباق بیت (Bit-Plane Matching) است. در این تکنیک ها، از چهار صفحه بیت که کاهش تصاویر دیجیتالی ارائه شده است. مقاله حاضر با تغییر این معیار برای این دو معیار، معیاری بوده که برای کاربرد تثبیت (Stabilization) رشته تصاویر دیجیتالی ارائه شده است. مقاله حاضر با تغییر این معیار برای کاربرد فشرده سازی، ضمن بیان ایرادات آن به بررسی دلایل بروز و رفع آن پرداخته است. آزمایشهای انجام شده نمایانگر بالاتر بودن کارایی معیارهای پیشنهادی این مقاله نسبت به معیار پایه ای است که برای کاربرد فشرده سازی اصلاح شده است، به طوری که روش اول به طور متوسط 6 % و روش دوم به طور متوسط 9% افزایش کارایی را ارائه کرده است. معیار سوم، یک شکل وفقی از معیار انطباق کلاس بندی تقاضا پیکسلها (PDC) است. در روش ارائه شده، دو اصلاح نسبت به PDC پایه انجام شده است که یکی از این اصلاحات به منظور کاهش بار محاسباتی آن و دیگری به منظور افزایش کارایی بوده است. آزمایشها نشان می دهند که این روش قادر است کارایی بیش از 99% PDC را در حالتی که از بهترین مقدار آستانه استفاده می شود را ارائه نماید. عملیات اضافه شده به PDC پایه برای وفقی کرده آن تنها 0056/0 عمل بر پیکسل است. که البته با اصلاح ارائه شده برای کاهش بار محاسبات، خود پیاده سازی PDC نیز ساده تر شده است.

طراحی رمزهای احرازاصالت شده جدید با هدف ایجاد یکپارچگی بین دو سرویس محرمانگی و جامعیت داده ایجاد شده اند. اخیراً مسابقه سزار به منظور طراحی این رمزها برگزار و 6 طرح به عنوان برنده نهایی انتخاب شده اند. یکی از معیارهای ارزیابی این رمزها علاوه بر امنیت تئوری، امنیت در برابر حملات کانال جانبی است که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. رمز احراز اصالت شده OCB به عنوان یکی از برندگان مسابقه سزار دارای ویژگی های امنیتی خاص نظیر استفاده از ساختار رمزهای قالبی تنظیم پذیر در طرح می باشد که انجام حملات کانال جانبی را با چالش روبرو می نماید. در این کار برای اولین بار، یک طرح حمله تحلیل توان همبستگی 7-مرحله ای در زمان پردازش تک شمار، ارائه شده است. برای این هدف، رمز OCB به صورت سخت افزاری روی برد SAKURA-G پیاده سازی شده است. با کمک اثرهای ثبت شده ناشی از توان مصرفی S-box، حمله تحلیل توان CPA با مدل نشت توان مقدار-صفر به صورت موفق اجرا و تمامی بایت های کلید بازیابی شده است.

در سال های اخیر رمز ارزها به عنوان ارزهای دیجیتال که از مکانیسم اجماع غیرمتمرکز برای تراکنش ها استفاده می کنند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. بهینه سازی پیاده سازی الگوریتم های در هم ساز مورد استفاده در کاربردهای بلاکچین به منظور بهبود سرعت و توان مصرفی بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله الگوریتم در هم ساز BLAKE2b از بین الگوریتم های موجود انتخاب و بهینه سازی سخت افزاری آن مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی تابع فشرده-ساز(F) این الگوریتم به عنوان اصلی ترین و چالش برانگیزترین بلوک الگوریتم در این مقاله انجام شده است. علاوه بر این با تقسیم هوشمندانه الگوریتم بین نرم افزار/سخت افزار تلاش برای افزایش سرعت و نیز کاهش تعداد منابع مصرفی شده است. برای مقایسه، پیاده سازی با روش های طراحی سطح بالا و همینطور روش ساختار موازی نیز انجام شد. هر سه روش طراحی شده با استفاده از نرم افزار Vivado با برد توسعه ZC706 پیاده سازی شدند. نتایج نشان می دهد که تعداد منابع مصرفی (FF/LUT) و توان مصرفی روش پیشنهاد شده به ترتیب برابر )6575/4726( و(W) 316/0 است که کاهش قابل توجهی در مقایسه با سایر روش ها ایجاد کرده است. همینطور سرعت انجام در هم سازی و انرژی بر واحد تعداد در هم سازی انجام شده برای ساختار پیشنهادی به ترتیب برابر MHash/s 50 و 3/6 است.