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《AES算法在FPGA上的優(yōu)化與實現》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、.f。}、蘩名話蘭州大學碩士畢業(yè)論文AES算法在FPGA上的優(yōu)化與實現摘要計算機和網絡的廣泛應用給人們的工作、生活等都帶來了很大的便利,但是隨之也衍生出了很多相關問題,信息安全問題備受關注的問題之一。在一些特殊的應用中,如何來確保信息的保密性、完整性、可控性等是我們所關注的問題。而密碼技術則是保證信息安全的關鍵手段。目前,主要的加密算法有DES、IDEA和AES加密算法。其中,AES是分組密碼的最高標準算法,該算法是從眾多的加密算法中篩選出來的。AES加密算法以速度快、安全性高、實用、靈活等優(yōu)點而得到廣泛的應用。但是,針對具體在FPGA中如何實現A
2、ES算法,使得該算法在FPGA中占用資源更少、功耗更低并且運行速度更快,仍是值得我們關注的問題。本論文主要研究了一種關于AES加密算法的改進、優(yōu)化與實現方法,其方法是把AES算法中的密鑰擴展部分采用FPGA之外的單片機來完成,使用FPGA芯片來實現加密和解密運算。其次,采用共享技術來使加解密模塊共享同一密鑰;并在加解密模塊的設計與實現中,融入了一些基本的邏輯結構以節(jié)省資源。最后,在一些特別的變換中采用查找表的方式來提高運算速度。改進后的方法基本滿足了實時性的需求,并且大大降低了功耗,節(jié)省了FPGA的資源。關鍵詞:AES算法;FPGA=密鑰;加密;解
3、密convenient,ithasbroughtaboutalotofproblems,oneofwhichistheinformationsecurityproblem.Therefore,howtoe:rlsuretheinformationtobeconfidential,integrateandcontrollablebecomesakeyissueinsomespecificfield.Thecryptographyisacriticaltooltoguaranteetheinformationsecurity.Atpresent,the
4、mainencryptionalgorithmsaleDES,IDEA,andAESencryptionalgorithm,amongwhichAESisablockcipheralgorithmofthehigheststandards.AESencryptionalgorithmiswidelyusedforitsadvantagessuchasthespeed,highsecurity,practicalityandflexibility.However,theapplicationsofAESencryptionalgorithminsom
5、especificfieldsalefarfrombeingsatisfactory,suchasintheFPGA.ConsequentlyhowtoputAESalgorithminpractice,especiallyintheFPGA,isstillworthyofourefforts.ThepresentpaperisamajorresearchonAESAlgorithmimplementationmethod.Inthisresearch,thekeyalgorithmisimplemented謝tlltheMCU,buttheFPG
6、Achipsisusedtocan'youtencryptionanddeeryptionoperations.Besides,asharedtechnologyisalsoappliedtomakeencryptionanddecryptionmodulessharethesamekey.Intheimplementationofthedesignoftheencryptionanddecryptionmodule,weadoptsomebasiclogicalstructuresSOastoconserveresources,anduseloo
7、kuptableinsomespecialtransformationtospeeduptheoperation.Theimprovedmethodcannotonlymeetallthebasicneedsofthereal-timeusage,butalsogreatlyreducepowerconsumptionandsaveFPGAresources.Keywords:AESalgorithm;FPGA;keys;encryption;deeryptionIl蘭州大學碩士畢業(yè)論文AES算法在FPGA上的優(yōu)化與實現目錄摘要??????????
8、??????????????????????????????????????..I關鍵詞?????????????????