文档介绍：东南大学
硕士学位论文
SoC芯片中AES加密模块的设计与实现
姓名:储奕锋
申请学位级别:硕士
专业:电子科学与技术
指导教师:时龙兴
20080428
摘要随着计算机的普及和网络的发展,信息安全受到人们的普遍重视。年月日,美国国家标准和技术研究所正式宣布算法为高级加密标准嗪为D壳埃攵訟算法的加密芯片在信息安全领域已成为研究热点,系统级芯片蚱渚哂懈偷纳杓瞥杀竞透叩目煽啃裕殉晌5鼻拔⒌缱有酒⒄沟主流。论文主要工作是设计一个酒械腁加密/解密模块。用埽饷苣?榈纳杓颇勘晔牵褐С比特、忍亍比特三种位长的密钥,支持、、逯止ぷ髂J剑频率下的平均吞吐率达到秒。论文介绍了惴ǖ幕驹恚治隽薃模块的工作流程和硬件实现,给出了酒蠥模块的总体架构设计。论文中的?椴捎梅橇魉呓峁梗敝持反馈和非反馈两种模式,并采用可配置的密钥输入方式增加模块的灵活性。论文描述了?橹懈髯幽?榈墓δ埽⒍云渲械墓丶?槿缑茉坷┱埂⒓用埽饷芎诵哪?榈茸隽详细讨论。最后,论文用布枋鲇镅允迪諥模块。经过仿真和综合,下载至中验证。仿真和片上验证的结果表明:?橹С三种密钥长度和五种工作模式。同时,片上测试结果显示?榈淖罡咂德士纱由此可得理论上其平均吞吐率高于锏搅松杓浦副辍W詈螅ū旧杓坪推渌嗌计进行了比较,并分析了本设计的优点和不足。关键词:系统级芯片,硬件描述语言,吞吐率,非流水线,轮函数
弧瑃珻,琌,.琕甶甋.:也.,,甌,,,,,瑃...、,
东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
⒓际鹾托畔踩牟尘昂偷鼻把芯慷本章主要介绍课题的背景,包括信息安全、曜嫉牟约癝的发展。在本章末,阐述了本课题的任务及主要工作,概述了论文的结构框架。信息和信息技术正在改变传统的生产方式、经营方式和生活方式,信息产业已经成为国民经济新的增长点,是当今时代发展的核心和灵魂。随着计算机与通信技术的迅猛发展,由于计算机网络所具有的开放性和共享性,大量敏感信息通过公用通信设施和计算机网络进行交换,信息的安全、高效的传输成为当前的迫切需要。信息的传递和获取倍受重视,信息的实效性决定着信息的价值,更快速更准确的传递信息成为各国科研人员的不断追求的目标。我国信息网络安全起步较晚,信息化、网络化建设在技术与设备上对别国有很大的依赖性,安全防护能力尚处于初级阶段,与发达国家有较大的差距,信息安全问题格外突出。加密是保障信息安全最核心的技术措施和理论基础,它用小的代价为信息提供大的安全保护,是保证信息机密的唯一方法。国家关键基础设施中无法直接引进或采用别国的关键技术,只能自主开发,而我与国外还有一定的差距,特别是加入螅的密码技术对我们的冲击力有增无减,因此,只有自主开发我们的加密芯片,才能切实保障自己的信息安全。信息加密研究的主要内容是密码学川。年瓻.⒈砹恕侗C芟低车耐ㄐ爬砺邸,开创了现在密码学的研究。《密码学的新方向》口】和年美国公布实施的《数据加密保准贰】】标志着现代密码学的诞生。此后使用的密码体制的研究基本沿两个方向进行,以4淼墓ǹC茉刻逯坪虳约坝蒁衍生的三重为代表的秘密密钥体制。随着密码分析水平、芯片处理能力和计算技术的不断进步,陌踩慷纫丫以适应新的安全需要,其实现速度、代码大小和跨平台性均难以继续满足应用需求。年旅拦冶曜己图际跹芯克叫剂薔苹眉苹ǹU骷推拦佬的数据加密标准,其目标是确定一种保护敏感廾芗兜信息的、公开的、免费的并且全球通用的算法作为高级加密标准,,作为保护世纪敏感政府信息的新型加密标准,以弥:退出后数据加密标准留下的空缺【浚⒂谕月日正式发出征集算法的公告。幕疽G笫牵核惴ū匦胧嵌猿品肿槊苈耄匦胫辽僦С肿榧用芎/茉浚茉恳1热谼快,而且至少与三重谎踩ā计划的评判规则大体分为安全性、代价、算法实现特性三大部分,其中安全性是评判算法最重要的因素,包括算法的抗分析能力、稳固的数字基础、算法输出的随机性以及与其他算法的对比特性:代价是指授权合法使用的代价,如在多种平台上计算的效率速度和占用存储器的数量