基于可重構的密碼算法的設計與實現.pdf

1、隨著信息科技的快速發(fā)展，信息安全越來越受到人們的關注，密碼技術是保障信息安全的核心技術。可重構計算技術應用于密碼處理系統(tǒng)，使同一硬件實現多種密碼算法，既滿足了密碼算法處理對性能的要求，同時又具有較高的靈活性，提高了密碼系統(tǒng)的安全性，在商業(yè)以及軍事等領域具有廣闊的應用空間。
　　本文深入分析了分組密碼算法AES、DES和哈希算法SHA-3的處理結構特點及基本操作特征，結合可重構計算結構的設計特點與方法，設計了一種實現AES、DES和

2、SHA-3算法的可重構密碼處理結構RCPA。該結構主要包括可重構處理單元PE、控制配置單元CCU、存儲單元MU、輸入輸出緩沖單元IOBU以及互聯(lián)單元ICU。本文研究了三種密碼算法的基本運算單元，對具有相似的運算單元進行了研究分析，設計了可重構基本處理單元?？芍貥嫽咎幚韱卧鶕刂婆渲眯畔⑦M行重構，靈活完成不同密碼算法所需的運算功能。論文基于Verilog HDL硬件描述語言對該可重構密碼處理結構進行了原型設計，詳述了AES、DES和S

3、HA-3密碼算法在可重構密碼處理結構上的優(yōu)化與映射過程。該設計原型在CycloneⅣ系列FPGA器件上進行了板級驗證，并在65nm CMOS工藝標準單元庫下進行了邏輯綜合。根據ASIC綜合性能和在RCPA上的映射結果，給出了500MHz時鐘頻率下三種密碼算法的執(zhí)行性能。
　　實驗結果表明，本文設計的針對AES、DES和SHA-3密碼算法的可重構密碼處理結構具有較高的處理性能。其密碼處理速度與一些專用可重構密碼結構相比性能提高了3.