aes密碼算法的vlsi實現(xiàn) vlsinew

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1、....剪沿找術(shù)...Leading-edgeTechnologies本欄目由中藍(lán)韓銳技術(shù)有限公司協(xié)辦密碼算法的VLSI實現(xiàn)丁P三乃獄一洲肥代撰翼;一器漪上海交通大學(xué)信息安全學(xué)院劉海江-一上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院戎蒙恬Expandedkey[i]);摘要給出Aes輪加舍路構(gòu)詳拍分析}M"eak,"SJ*JkibK,,-9&,}f,=a_}%i}tM終F--Ahk._碩與DES不同，AES中要求分組長度化7J:4bib1A..碑子密翻產(chǎn)}*,1E$,提班了雄繹k}lY1,izit本f7為1

2、28比特，支持長度為128比特、192模塊的方溉加快了志片運(yùn)行速度比特和256比特的密鑰，因此安全性得到可靠的保證口現(xiàn)代對稱加密算法大致可分為分組但與大多數(shù)分組密碼不同的是Rijndael加密算法和流加密算法兩種。目前，在密碼沒有使用Feistel結(jié)構(gòu)。助ndael密羞于硬件實現(xiàn)的實際運(yùn)行的產(chǎn)品和系統(tǒng)中，最常使用的碼的輪變換由三個不同的可逆一致變換MixColumn。的改進(jìn)對稱加密算法是分組加密算法。從1976組成，三種不同的可逆變換提供抗線性列混合模塊是一有限域的乘法模年美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)算法(D

3、ES)公布以密碼分析和差分密碼分析能力—線性塊，實現(xiàn)任意的兩個宇節(jié)相乘的運(yùn)算口來，到20世紀(jì)末DES算法或其某些變形，混合層:確保了多輪之上的高度擴(kuò)散(包然后套用這一模塊實現(xiàn)整個列混合模塊基本上主宰了對稱算法的研究與開發(fā)進(jìn)括行移位變換和列混合變換);非線性這種設(shè)計方法是不可取的。其主要原因程。隨著密碼分析水平、芯片處理能力層:由16個S-盒并置而成，起到混淆在于乘法模塊電路的規(guī)模過于龐大(約數(shù)和計算技術(shù)的不斷進(jìn)步，DES的安全性的作用，這16個S-盒取的是有限域GF千門)。由于在AES中使用的乘法

4、運(yùn)算其受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn).較短的密鑰長度(56比(2")中的乘法逆運(yùn)算(包括字節(jié)替代變換，乘數(shù)是固定的，所以要探索其他的簡便特)使得它抵抗窮舉攻擊的能力較差;固它是Rijndael密碼中唯一的非線性變方法?？紤]到多項式x可用[02]表示，若定16輪的迭代不利于抵抗選擇明文攻換);密鑰加層:密鑰加層簡單地把輪密將一個元素乘02，這可得到b-x二b,xe擊;5一盒的設(shè)計可能存在陷門等。在這鑰(輪密鑰即每一輪變換所使用的子密+bbx,+bxb+bax'+bjx'+bzx'+b,x'種形勢下，迫切需要設(shè)計一種

5、更強(qiáng)有力鑰，它通過密鑰調(diào)度過程從密碼密鑰中+b,x(modm(x))=bbx'+b,x`+box'的算法作為新一代分組加密標(biāo)準(zhǔn)。1997獲得)異或到中間狀態(tài)上綜上所述給出+(b.b,)x0+(b.b,)xs+b,x2+(bb.b')年1月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所發(fā)Rijndael算法一輪變換的高級語言偽Cx+玩。這里M(X)=x'+x0+x'+x+布公告征集新的加密標(biāo)準(zhǔn)，即AES,符號描述:1為一不可約多項式。乘02的乘法記為經(jīng)過長達(dá)三年，歷經(jīng)兩輪的評估，Round(state,Expanded

6、key[i])xtime(x)，它可用移位運(yùn)算和條件異或NIST于2000年10月終于宣布兩位比利{運(yùn)算實現(xiàn)。由于GF(2')中的每個元素都時的密碼專家JoanDaemin和VincentSubBytes(state);能寫成02的不同冪次的和，因此乘一任Rijmen提出的Rijndael算法被選擇為ShiftRows(state);何常數(shù)的乘法都可通過重復(fù)調(diào)用xtime(AES的最終算法。MixColumns(state);函數(shù)來實現(xiàn)。在Mixcolumns設(shè)計中用Rijndael算法同樣采用了

7、輪變換，AddRoundkey(state，到的就是xtimeoef數(shù)。分析如下二、幼廠.盛空?們.，幼:’呂萬方數(shù)據(jù)...茵扮技術(shù).本欄目由中藍(lán)韓銳技術(shù)有限公司協(xié)辦Leading-edgeTechnologies設(shè)S(x)=[So:，S,。SZ。，S,Xm3=xtime(Tm3)計中采用輸人和輸出皆為Nk(N、為密鑰」為數(shù)據(jù)分組經(jīng)過行移位后的中間狀態(tài)，長度/32)個字的循環(huán)模塊。這種循環(huán)體S'(x)=[S'。，S,，，S'。，，s,,.,]為經(jīng)過則有一次能處理N，個密鑰分配字，恰好組成列混合后

8、的輸出狀態(tài)則有S'(x)=A.SS'.,=So.<)Xmo@Tmp一個輪密鑰·設(shè)1為NK的倍數(shù)，將第1-(x),矩陣表示為圖1.S',,.=S,FmXm1.TmpNk個、第i一Nx+1個·二第i一1個S'2，=SzF①Xm20'rmP密鑰分配字輸入到這個模塊中，并給出S'ao=Ss<哪m班打ml序號i,輸出即為第i個、第i十1個·?根據(jù)這些表達(dá)式可以看到，列混合第i+N、一1個密鑰分配字。這種模塊模塊只需要移位寄存器和異或單元就可具有局限性，當(dāng)N,不同時必須設(shè)計不同實現(xiàn)，從而大大簡