基于FPGA的混沌密鑰系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,全球的信息一體化已經(jīng)成為必然的趨勢。但是在信息的傳播過程中,可能會受到非法者的竊聽和破壞,有可能導(dǎo)致不可估量的損失,因此信息的安全已成為廣泛關(guān)注的問題。而混沌系統(tǒng)便是加密技術(shù)中一種非常有效的手段。如何利用混沌系統(tǒng)產(chǎn)生安全性高、統(tǒng)計性能良好的偽隨機系列是當(dāng)今信息安全領(lǐng)域的熱點問題。
　　 本文論述的是基于FPGA的混沌密鑰系統(tǒng)的設(shè)計以及實現(xiàn),為此,本文主要從算法的設(shè)計與仿真、硬件實現(xiàn)和軟件設(shè)計三

2、方面對本系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　 (1)在算法設(shè)計方面,首先介紹了密碼學(xué)、混沌理論以及混沌流加密技術(shù)的一些基本概念和方法。本文選擇分段線性映射作為研究的出發(fā)點,設(shè)計了一種多混沌系統(tǒng)的偽隨機序列產(chǎn)生算法。為了解決數(shù)字環(huán)境下混沌系統(tǒng)的退化問題,采用了擾動系統(tǒng)變量、擾動系統(tǒng)參數(shù)、混沌級聯(lián)以及增加輔助密鑰的方法來改進(jìn)混沌系統(tǒng)。
　　 (2)在硬件設(shè)計方面,首先闡述了FPGA的內(nèi)部構(gòu)造,然后詳細(xì)介紹了混沌密鑰系統(tǒng)各模塊的ver

3、ilog實現(xiàn)以及仿真,最后論述了硬件實現(xiàn)平臺的設(shè)計。硬件實現(xiàn)平臺由電源電路、FPGA配置電路模塊、USB接口電路模塊以及SDRAM電路模塊四個部分組成,并對各模塊的電路設(shè)計進(jìn)行了說明。
　　 (3)在軟件設(shè)計方面,主要介紹了固件程序、驅(qū)動以及人機交互界面的設(shè)計。
　　 通過對算法的仿真分析和加密結(jié)果表明,該算法產(chǎn)生的偽隨機具有信號復(fù)雜度高、密鑰空間大、隨機特性好等優(yōu)點；通過Modelsim對verilog實現(xiàn)的模塊進(jìn)行仿