基于65nm工藝的Rijndael加密算法ASIC設(shè)計(jì).pdf

1、集成電路的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)和SOC(System OnChip)設(shè)計(jì)階段。90nm、12英寸的生產(chǎn)線已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)?；a(chǎn)，而65nm技術(shù)已經(jīng)成熟，并應(yīng)用于部分的芯片設(shè)計(jì)之中。目前，在65nm工藝的技術(shù)支持之下，我國(guó)國(guó)內(nèi)某些集成電路公司專用集成電路的單片規(guī)模已經(jīng)可以達(dá)到1億門以上。芯片的制造技術(shù)得益于光刻技術(shù)、SOI(Silicon on Insulator)技術(shù)、銅互連等技術(shù)的突破。集成電路產(chǎn)業(yè)正在從已經(jīng)達(dá)到了的65n

2、m的工藝節(jié)點(diǎn)向更深的45nm節(jié)點(diǎn)前進(jìn)。 集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)延伸到信息領(lǐng)域的方方面面。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，信息社會(huì)中的信息安全越來(lái)越受到人們的重視。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊過(guò)程中個(gè)人機(jī)密信息以及便攜存儲(chǔ)設(shè)備的機(jī)密數(shù)據(jù)的保密措施已經(jīng)成為了一個(gè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。有關(guān)加密硬盤、加密路由器等新技術(shù)的出現(xiàn)正在醞釀著一場(chǎng)數(shù)字領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新。更重要的是，這些加密措施都無(wú)法離開加密芯片的作用。目前的各類加密芯片中，比較成熟的為基于

3、三重DES(Data EncryptionStandard)加密算法的加密芯片，但就算法本身的安全性而言，已經(jīng)無(wú)法抵抗強(qiáng)大的破解攻擊。作為新一代的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)的Rijndael加密算法，是目前公認(rèn)的最為安全的加密算法之一，基于該算法的加密ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)也成為研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。 針對(duì)上面的問(wèn)題，論文設(shè)計(jì)出了一種基于混合設(shè)計(jì)思想的Riindael加密ASIC

4、。所謂混合設(shè)計(jì)思想是指從集成電路的65nm工藝水平特點(diǎn)以及Rijndael算法本身特性兩方面綜合考慮，設(shè)計(jì)出的一種能夠有效改進(jìn)加密系統(tǒng)性能的設(shè)計(jì)方法，是論文的創(chuàng)新點(diǎn)之一。該．ASIC采用先進(jìn)的IBM 65nm工藝，系統(tǒng)的最大工作頻率高達(dá)320MHz，數(shù)據(jù)處理能力可以達(dá)到4Gbps~40Gbps。同時(shí)，設(shè)計(jì)中還包含了65nm工藝條件下的低功耗的設(shè)計(jì)理念，最大程度的降低了芯片的功耗。設(shè)計(jì)中還在部分實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)上引入了技術(shù)上比較成熟的IP內(nèi)核，使