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《一種新型的基于FPGA的SMS4密碼算法電路設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、原創(chuàng)性聲明鄭重聲明：此篇題為《一種新型的基于FPGA的SMS4密碼算法電路設(shè)計(jì)》的論文是作者在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，于武漢大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間，進(jìn)行研究工作所取得的成果。根據(jù)作者所知，論文中除了參考文獻(xiàn)列舉的地方外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。作者簽名：倪奎王安文曠捷羅軍導(dǎo)師簽名：黃啟俊常勝撰寫日期：二零零九年四月四日一種新型的基于FPGA的SMS4密碼算法電路設(shè)計(jì)作者：倪奎王安文曠捷羅軍導(dǎo)師：黃啟俊常勝（武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院電子科技系，武漢，430072）摘要：SMS4是用于WLAN的國內(nèi)官方公布的第一個(gè)商用密碼算法，具有較好的抗破解能力
2、。本論文提出了一種新型的基于FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的SMS4分組密碼算法電路的設(shè)計(jì)。相較于常用的流水線設(shè)計(jì)方法和迭代設(shè)計(jì)方法，此設(shè)計(jì)將流水線和迭代運(yùn)算相結(jié)合，結(jié)合了前者較高處理速度和后者較小實(shí)現(xiàn)面積的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了較好的性能，對(duì)WLAN商用密碼算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)有參考意義。通過QuartusII8.0軟件時(shí)序仿真驗(yàn)證了此設(shè)計(jì)的正確性，并使用以CycloneIIFPGA芯片為核心的DE2開發(fā)板驗(yàn)證了此設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性。關(guān)鍵詞：FPGA;WLAN;SMS4密碼算法;流水線ANovelFPGA-basedCircuitDesignofSMS4CipherAlgo
3、rithmAuthor:NiKui,WangAnwen,KuangJie,LuoJunTutor:HuangQijun,ChangShengAbstract:SMS4isthefirstbusinessWLANcipheralgorithm,declaredofficiallyinChina,whichhasgoodanti-crackingability.ThispaperpointsoutanovelFPGA-baseddesignmethodofSMS4blockcipheralgorithm.Comparingwithgeneraldesig
4、nmethodsofSMS4blockcipheralgorithm,suchaspipelinemethodanditerationmethod,thisnoveldesignintegratespipelinewithiterationcalculation,whilethequalityofquickprocessingspeedandsmallresourceoccupationcoefficientarecombined.ItisavalueexplorationofFPGA-basedhardwarerealizationofbusine
5、ssWLANcipheralgorithm.ThefunctionofthisdesignissimulatedbyQuartusII8.0,andthewholedesignisrealizedontheDE2developmentboard.Keywords:FPGA;WLAN;SMS4CipherAlgorithm;pipeline0.引言WLAN(WirelessLocalAreaNetworks)是利用RF(RadioFrequency)技術(shù)，取代舊式雙絞銅線所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，用來彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)絡(luò)的不足，以達(dá)到“信息隨身化、便利走天下”的理
6、想境界。它具有輕便靈活、工作效率高、安裝成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于無線局域網(wǎng)的開放廣播特性，其安全性成為應(yīng)用中的主要問題。常用于加強(qiáng)安全性的密碼算法主要有：哈希函數(shù)如SHA-1(SecureHashAlgorithm),HMAC(Keyed-HashMessageAuthenticationCode),MD5;對(duì)稱密碼算法如IDEA(InternationalDataEncryptionAlgorithm),DES(DataEncryptionStandard),AES(AdvancedEncryptionStandard),RC4,RC5,SMS4等
7、；非對(duì)稱密鑰算法如DSA[1-2](DigitalSignatureAlgorithm),RSA(RivestShamirAdleman)，ECC等。哈希函數(shù)算法的安全性在其函數(shù)被破解后受到了質(zhì)疑。非對(duì)稱密碼算法相對(duì)復(fù)雜，運(yùn)算的速度慢，密鑰較長。SMS4與DES、AES等算法一樣,都是基于SBOX的分組對(duì)稱密碼算法，分組長度和密鑰長度為128比特。SMS4算法有很強(qiáng)的抗暴力破解[3]能力，其S盒的設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到歐美分組密碼標(biāo)準(zhǔn)算法S盒的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)，具有較好平衡性、非線性、Walsh譜等性質(zhì),但其算法的整體安全特性還有待進(jìn)一步的[4-5]研究。作為國內(nèi)公布
8、的第一個(gè)用于WLAN的商用密碼算法，無論是對(duì)無線局域網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還是對(duì)商用密碼研究都有非常重要的意義。硬件實(shí)現(xiàn)SM
