摘要：S盒代换是大多数对称密码算法的核心操作，加快S盒代换是提高密码编码处理速度的关键。本文采用专用指令扩展的方法支持快速S盒代换，构造了一种灵活的并行S盒单元，设计了s盒代换指令。并行S盒单元由多路查找表和一个后处理模块组成，它作为功能部件集成到Leon2处理器片上。在Virtex-II XC2V3000 FPGA上的综合结果表明，扩展后的处理器中并行S盒单元仅使用了1KB的存储和少量的逻辑资源。依据Amdahl定律评估了S盒代换指令的效率，对AES算法可以取得两倍以上的总体加速，对使用S盒操作的其他对称密码预计也能得到显著加速。

关键词：对称密码 s盒代换 查找表 指令扩展 

单位：中国科学院研究生院信息科学与工程学院 北京100049