AES加密解密算法的高速ASIC設(shè)計.pdf

1、當今社會隨著信息化進程的發(fā)展，很多新型的通信和信息存儲不斷地涌現(xiàn)，如：3G手機通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（無線傳感器網(wǎng)絡）、移動存儲、云計算等技術(shù)。這個信息交換量呈非線性增加的現(xiàn)實，給信息安全提出了更高層次的要求，以往被廣泛應用的DES加密標準越來越顯得力不從心，所以對具有更高效率及安全性的AES新型加密標準顯得愈發(fā)重要。
　　首先，該論文介紹了密碼學發(fā)展的歷史，信息安全的現(xiàn)狀及加密技術(shù)的發(fā)展，并且詳細分析了AES的加密和解密的標準流程及各

2、個步驟中的基本變換。以及對本論文項目采用的AHB規(guī)范作了簡要的介紹。
　　其次，該論文介紹了利用
　　和解密算法復用技術(shù)，和輪外部流水線與輪內(nèi)部流水線搭配使用，實現(xiàn)了一種高速設(shè)計架構(gòu)。對于本文中的字節(jié)置換模塊，沒有采用查找表的方式設(shè)計，而是采用AES算法發(fā)明者建議的另一種方法：利用有限域乘逆運算和仿射變換的方式設(shè)計。在復用設(shè)計中，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。提高復用度的同時也使設(shè)計簡化，對原

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)計中，利用輪外部流水線將原來需要10次迭代的輪加密展開，使系統(tǒng)可以在每個時鐘都有數(shù)據(jù)輸出。利用輪內(nèi)部流水線將每個加密輪的延時路徑分割，提高時鐘頻率。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現(xiàn)，因此系統(tǒng)的延時主要位于字節(jié)置換的模塊。本文采用4級流水線設(shè)計，其中輪密鑰加、行位移變換、混合列變換三個模塊劃分在一個流水線間隔，將字節(jié)置換操作用3級流水線分割。這種輪