AES算法分析及其硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,信息的安全越來(lái)越受到重視.信息安全主要是由安全協(xié)議和密碼算法組成,其中密碼算法是信息安全的基礎(chǔ)和核心技術(shù).另外,目前密碼算法的實(shí)現(xiàn)正逐漸由軟件實(shí)現(xiàn)向硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)渡,硬件實(shí)現(xiàn)的密碼產(chǎn)品越來(lái)越受到重視.所以研究分析當(dāng)今流行的密碼算法及其硬件實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)的信息安全有很大的意義.AES算法作為新一代美國(guó)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),而且由于AES算法是全免費(fèi)公開的,所以基于該算法的密碼產(chǎn)品特別是用硬件實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品將得到更

2、為廣泛的應(yīng)用.該文首先介紹了AES算法的基本原理、設(shè)計(jì)原則,詳細(xì)地描述了該算法的結(jié)構(gòu),并針對(duì)其設(shè)計(jì)原則分析了它的設(shè)計(jì)技巧,總結(jié)了該算法的優(yōu)缺點(diǎn);也介紹了該算法的實(shí)現(xiàn)情況,給出了作者軟件編程實(shí)現(xiàn)的算法加解密的速度數(shù)據(jù).然后,分析了AES算法的安全性能,總結(jié)算法抵抗現(xiàn)有攻擊的能力,給出了四輪Square攻擊的偽代碼;介紹了最新的一種代數(shù)計(jì)算攻擊:XSL攻擊.接著,該文對(duì)AES算法硬件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的分析,介紹了反饋工作模式和非反饋工作模

3、式下的幾種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu):基本結(jié)構(gòu)、循環(huán)展開結(jié)構(gòu)、內(nèi)部流水線結(jié)構(gòu)和外部流水線結(jié)構(gòu),并給出了作者綜合考慮后得出的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)選擇結(jié)果;針對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),作者在具體的實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)AES算法做了兩點(diǎn)改進(jìn).第一是對(duì)解密列變換的預(yù)處理,這樣做是因?yàn)榻饷芰凶儞Q常矩陣的系數(shù)太大不易于硬件實(shí)現(xiàn),而處理過(guò)的矩陣則可以共用加密列變換常數(shù)即共用加密列變換電路;第二是在反饋工作模式下對(duì)解密密鑰擴(kuò)展運(yùn)用了逆向擴(kuò)展的方法.通過(guò)這樣兩個(gè)改進(jìn)使得AES算法更易于硬件的實(shí)現(xiàn).當(dāng)今存