高速3-DES改進算法在汽車安全中的應用.pdf

1、隨著計算機技術及網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)安全越來越成為人們關注的問題,尤其在汽車安全方面,日益成為人們討論和關注的話題。加密技術作為保證信息安全的一種有效措施,起著越來越重要的作用。
　　作為20世紀提出的一種數(shù)據(jù)加密標準,DES(Data Encryption Standard)技術被廣泛地應用于各種數(shù)據(jù)加密領域。由于軟件方式實現(xiàn) DES算法占用系統(tǒng)資源,造成系統(tǒng)性能的嚴重下降,而且加解密和密鑰生成過程僅有邏輯運算和查表運算,所

2、以,我們采用FPGA作為算法設計的理想原型載體,硬件實現(xiàn)加密算法。
　　本文以DES加密算法為研究對象,設計3-DES高速IP核,應用于汽車發(fā)動機鎖止系統(tǒng),提高系統(tǒng)安全性能。在理論研究、系統(tǒng)設計和開發(fā)應用方面的主要工作如下:
　　(1)算法研究。在算法的選擇上,采用標準加密DES算法,針對DES密鑰空間小的問題,本文基于數(shù)學排列組合的原理,提出了一種改進S-BOX及相關密鑰的DES算法,確保密碼體制沒有“陷門”。同時,為了得

3、到更高的保密性,本文設計了三重DES算法,3-DES是DES的一個更安全的變形,整個運算過程選用互不相同的三個密鑰進行加密,有效密鑰長度由56位增加到168位,保密性能大大提高。
　　(2)硬件設計。本設計選用Cyclone系列的EP1C6Q240C8作為系統(tǒng)核心,首先根據(jù)3-DES原理、利用硬件描述語言VHDL設計加密模塊,在Quartus II開發(fā)平臺上實現(xiàn)高速加密運算;然后在SOPC硬件系統(tǒng)中組建完整的硬件平臺,包括Nios