10G EPON中基于FPGA的T-AES加密研究方案.pdf

1、實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的核心任務(wù)就是推進(jìn)城市光網(wǎng)建設(shè)，伴隨著城市光網(wǎng)建設(shè)的穩(wěn)步前進(jìn)，10G EPON作為一種重要并且成熟的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，同時(shí)以其低鋪設(shè)成本，靈活的業(yè)務(wù)功能，易升級(jí)等突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是“三網(wǎng)融合”城市光網(wǎng)建設(shè)中的解決方案之一。10G EPON網(wǎng)絡(luò)以它突出的優(yōu)勢(shì)在被政府和企業(yè)采用的同時(shí)，又因?yàn)槠浜?jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)致存在潛在的安全隱患受到學(xué)者的關(guān)注，加之在最近這些年來(lái)人們的網(wǎng)絡(luò)使用量與頻率也越來(lái)越高，所以如何保證用戶的隱私和網(wǎng)絡(luò)的

2、安全在未來(lái)將會(huì)成為大家關(guān)注的重點(diǎn)。
　　為了使10G EPON網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)全面“三網(wǎng)融合”的將來(lái)能夠有更加廣泛深入的應(yīng)用，本文在對(duì)10G EPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、相關(guān)原理與安全問(wèn)題進(jìn)行分析整理后，針對(duì)系統(tǒng)潛在的安全隱患提出了一套數(shù)據(jù)加密的解決方案，不僅能夠有效的保護(hù)用戶的隱私還可以維護(hù)系統(tǒng)的安全。該解決方案是以傳統(tǒng)128bit AES算法為基礎(chǔ)，將10G EPON系統(tǒng)測(cè)距提取的時(shí)間標(biāo)簽加入到AES的密鑰擴(kuò)展過(guò)程之中，達(dá)到輪密鑰隨時(shí)間的變化

3、而動(dòng)態(tài)更新的效果。本文同時(shí)將該加密方案在FPGA上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，根據(jù)“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法對(duì)方案的原理圖、各個(gè)功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用硬件語(yǔ)言Verilog HDL編寫與調(diào)試程序。在T-AES的FPGA設(shè)計(jì)過(guò)程中，將系統(tǒng)整體劃分為邏輯功能并且按照流水線的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)有效地提高效率。
　　在文章的最后，對(duì)方案的FPGA程序模塊進(jìn)行時(shí)序功能仿真，仿真的內(nèi)容包括加/解密仿真、加密結(jié)果隨時(shí)間標(biāo)簽變化仿真，并且給出了具體詳細(xì)地仿真結(jié)果，這些仿