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文檔簡(jiǎn)介
1、本課題來(lái)源于導(dǎo)師研究課題“基于petri網(wǎng)的分組密碼算法硬件化”,該研究課題來(lái)源于吳哲輝教授承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“唯一可達(dá)向量網(wǎng)系統(tǒng)的性質(zhì)及其在信息安全技術(shù)上的應(yīng)用研究”,編號(hào):60673053/F020301。
在該課題中吳哲輝教授提出了“一種基于petri網(wǎng)的分組密碼體制”,并且給出了該密碼算法的軟件實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證,在運(yùn)行uClinux操作系統(tǒng)的NiosII/f微處理器平臺(tái)上,時(shí)鐘頻率100MHz,4Kbytes
2、指令緩存,2Kbytes數(shù)據(jù)緩存的情況下,petri網(wǎng)的關(guān)聯(lián)矩陣為4×6矩陣,L1為1,L2為7時(shí),計(jì)算置換表的時(shí)間高達(dá)3470ms,這在實(shí)際應(yīng)用中是無(wú)法忍受的。本課題就是在該算法軟件實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,在不降低密碼算法安全性能的前提下,從硬件實(shí)現(xiàn)角度對(duì)分組密碼算法進(jìn)行改進(jìn),并以可復(fù)用IP核的形式將其硬件化。
本論文主要敘述了基于petri網(wǎng)的分組密碼算法硬件實(shí)現(xiàn)的過(guò)程和具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。首先對(duì)petri網(wǎng)相關(guān)的概念進(jìn)行了介紹;分析了基
3、于petri網(wǎng)的分組密碼算法;描述了該算法軟件實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn);然后將算法硬件實(shí)現(xiàn)劃分為以下幾個(gè)部分:(1)petri網(wǎng)運(yùn)行模塊,該模塊負(fù)責(zé)計(jì)算一個(gè)Mx對(duì)應(yīng)的所有有效的下一級(jí)可達(dá)標(biāo)識(shí);(2)RAM模塊,該模塊負(fù)責(zé)中間大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ);(3)置換表生成模塊,該模塊采用有限狀態(tài)機(jī)計(jì)算滿足個(gè)數(shù)的有效可達(dá)標(biāo)識(shí)、對(duì)這些標(biāo)識(shí)進(jìn)行對(duì)角線序排序和計(jì)算序排序、生成置換表;(4)硬件DMA模塊,本設(shè)計(jì)采用硬件DMA方式進(jìn)行置換操作;(5)Aval
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