AES加密解密算法的高速ASIC設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)今社會(huì)隨著信息化進(jìn)程的發(fā)展，很多新型的通信和信息存儲(chǔ)不斷地涌現(xiàn)，如：3G手機(jī)通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）、移動(dòng)存儲(chǔ)、云計(jì)算等技術(shù)。這個(gè)信息交換量呈非線性增加的現(xiàn)實(shí)，給信息安全提出了更高層次的要求，以往被廣泛應(yīng)用的DES加密標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越顯得力不從心，所以對(duì)具有更高效率及安全性的AES新型加密標(biāo)準(zhǔn)顯得愈發(fā)重要。
　　首先，該論文介紹了密碼學(xué)發(fā)展的歷史，信息安全的現(xiàn)狀及加密技術(shù)的發(fā)展，并且詳細(xì)分析了AES的加密和解密的標(biāo)準(zhǔn)流程及各

2、個(gè)步驟中的基本變換。以及對(duì)本論文項(xiàng)目采用的AHB規(guī)范作了簡(jiǎn)要的介紹。
　　其次，該論文介紹了利用
　　和解密算法復(fù)用技術(shù)，和輪外部流水線與輪內(nèi)部流水線搭配使用，實(shí)現(xiàn)了一種高速設(shè)計(jì)架構(gòu)。對(duì)于本文中的字節(jié)置換模塊，沒(méi)有采用查找表的方式設(shè)計(jì)，而是采用AES算法發(fā)明者建議的另一種方法：利用有限域乘逆運(yùn)算和仿射變換的方式設(shè)計(jì)。在復(fù)用設(shè)計(jì)中，引用了一種等效的解密算法流程，使解密流程與加密流程的順序一致。提高復(fù)用度的同時(shí)也使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，對(duì)原

3、輪密鑰調(diào)度表做一次混合列變換后，結(jié)果作為等效解密流程的密鑰調(diào)度表。在流水線設(shè)計(jì)中，利用輪外部流水線將原來(lái)需要10次迭代的輪加密展開(kāi)，使系統(tǒng)可以在每個(gè)時(shí)鐘都有數(shù)據(jù)輸出。利用輪內(nèi)部流水線將每個(gè)加密輪的延時(shí)路徑分割，提高時(shí)鐘頻率。由于該系統(tǒng)的字節(jié)置換操作采用有限域變換的方式實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)的延時(shí)主要位于字節(jié)置換的模塊。本文采用4級(jí)流水線設(shè)計(jì)，其中輪密鑰加、行位移變換、混合列變換三個(gè)模塊劃分在一個(gè)流水線間隔，將字節(jié)置換操作用3級(jí)流水線分割。這種輪