Feistel結(jié)構(gòu)加解密算法的高效硬件實現(xiàn)方案研究.pdf

1、現(xiàn)代密碼技術(shù)根據(jù)密鑰類型的不同分為對稱密鑰加密算法與非對稱密鑰加密算法兩大類，對稱密鑰加密算法優(yōu)點是加密和解密使用同一個密鑰，運算速度快，適用于加密大容量數(shù)據(jù)。Feistel結(jié)構(gòu)的加解密算法是一種應(yīng)用最為廣泛的對稱密鑰加解密算法。本文以兩種典型Feistel結(jié)構(gòu)的算法為例，對其硬件加速器的實現(xiàn)方案進行研究，所提出的硬件加速器采用了通用IP化的設(shè)計方法，配置寄存器支持通用的AHB總線接口；AHB總線接口時鐘與算法內(nèi)核時鐘分開，使得硬件加速

2、器的運行不受AHB總線時鐘快慢的影響，可作動態(tài)調(diào)整且節(jié)省功耗，內(nèi)核時鐘采用時鐘門控，運算結(jié)束時自動關(guān)斷以節(jié)省功耗；算法內(nèi)核采用了重定時、折疊、操作數(shù)隔離等面積與功耗優(yōu)化方法進行一系列優(yōu)化。本文提出了多套硬件實現(xiàn)方案以滿足不同的應(yīng)用需求，最終對于每種實現(xiàn)方案，從整個算法完成所需的時鐘數(shù)、面積、最高運行頻率、最快數(shù)據(jù)處理率四個方面進行評估。結(jié)果表明，與現(xiàn)有的其他硬件實現(xiàn)方案相比，本文提出的高效硬件實現(xiàn)方案，具有面積小、數(shù)據(jù)吞吐率高與功耗低等