基于SMS4算法的標(biāo)簽基帶設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著UHF RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的普及，其涉及的領(lǐng)域也就更加廣泛，無源超高頻射頻標(biāo)簽的信息安全問題也越來越受到重視。為了增加標(biāo)簽在與讀寫器進(jìn)行安全鑒別時(shí)的安全性，針對基于國家標(biāo)準(zhǔn)的信息技術(shù)和射頻識別800/900MHz空中接口協(xié)議中提出的用于安全鑒別的基于對稱加密的雙向鑒別協(xié)議，根據(jù)不含安全鑒別標(biāo)簽的基本架構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于 SMS4加密算法的安全鑒別標(biāo)簽基帶。本設(shè)計(jì)中提出的 SMS4加密算法是一種應(yīng)用于無線局域

2、網(wǎng)的加密算法，由于此算法在每次加密或者解密運(yùn)算過程中是針對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的，這與流密碼的加密或者解密的一位運(yùn)算操作不同，因此稱它為分組密碼。在使用SMS4算法進(jìn)行加密或者解密過程中，所采用的結(jié)構(gòu)是非線性迭代結(jié)構(gòu)和線性結(jié)構(gòu)的結(jié)合體。因此，相比于協(xié)議中的異或運(yùn)算加密的方式，這種算法的安全性更強(qiáng)，可靠性更高。
　　本文的研究重點(diǎn)在于按照國家標(biāo)準(zhǔn)中安全鑒別協(xié)議所涉及的分組對稱加密算法，設(shè)計(jì)一種低功耗、小面積的 SMS4算法結(jié)構(gòu)，并結(jié)合標(biāo)

3、簽的基本架構(gòu)設(shè)計(jì)出基于SMS4加密算法的標(biāo)簽基帶。本設(shè)計(jì)通過對SMS4算法中擴(kuò)展密鑰、S盒、T運(yùn)算、加密和解密機(jī)理的分析，提出了 SMS4算法的幾種不同基本設(shè)計(jì)架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方式，包括全循環(huán)結(jié)構(gòu)、循環(huán)展開結(jié)構(gòu)和流水線結(jié)構(gòu)。根據(jù) SMS4算法的這幾種架構(gòu)在面積、功耗和速度上的不同，結(jié)合標(biāo)簽的基本架構(gòu)，通過改進(jìn) SMS4算法在標(biāo)簽基帶中的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出一種低功耗、小面積的基于 SMS4加密算法的標(biāo)簽基帶。同時(shí)，本文還針對功耗和面積這兩個重要

4、指標(biāo)，對包含 SMS4加密算法的標(biāo)簽與不含加密算法的普通標(biāo)簽進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析，為本文所設(shè)計(jì)標(biāo)簽的實(shí)用性提供了有力保障。最后，借助EDA軟件對本文設(shè)計(jì)的標(biāo)簽基帶和SMS4加密算法，在SMIC0.18μm工藝庫進(jìn)行了邏輯綜合、物理實(shí)現(xiàn)和后仿驗(yàn)證。仿真和驗(yàn)證結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的基于 SMS4加密算法的標(biāo)簽?zāi)軌蛲瓿苫趯ΨQ加密的雙向鑒別流程，SMS4算法能夠?qū)崿F(xiàn)的對數(shù)據(jù)的正常加密和解密功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)簽的正常讀、寫、滅活以及鎖定功能，完