加密算法的可重構(gòu)電路研究與設計.pdf

1、在現(xiàn)今數(shù)據(jù)交流頻繁的社會里，信息安全，特別是其中的重要-分支加密算法，受到越來越多的科研人員和消費者的重視。加密算法可分為對稱密鑰算法和非對稱密鑰算法，AES和RSA算法是這兩種算法中應用最廣泛的兩個。AES算法是2000年10月由美國國家標準與技術(shù)局(NIST)確立的高級加密算法標準，用來取代已使用30余年的DES數(shù)據(jù)加密標準，AES自公布以來就深受歡迎。RSA算法于上世紀70年代確定，至今仍未被破解，是非對稱加密算法中最可靠的算法之

2、一。硬件實現(xiàn)加密算法，一直以來就是許多科研院所和技術(shù)公司的研究熱點。
　　 為了優(yōu)化和結(jié)合AES和RSA這兩種加密算法，本文將可重構(gòu)結(jié)構(gòu)的思想引入到加密算法的設計和實現(xiàn)之中。通過對AES算法的輪變換結(jié)構(gòu)進行深入研究，結(jié)合混合流水線技術(shù)，最終在一個過程中實現(xiàn)了原本分離的加密和解密過程，實現(xiàn)了AES算法的硬件可重構(gòu)設計。通過深入研究RSA算法的加密過程，使用改進的Montgomery算法，提高了RSA算法加密效率并降低了硬件實現(xiàn)難度

3、。最后，通過有效的分配方式將兩種算法結(jié)合起來，提出了加密算法的可重構(gòu)設計方法，在提高加密強度的同時降低了硬件資源消耗。
　　 本文主要研究并實現(xiàn)了AES和RSA算法的數(shù)字集成電路設計。根據(jù)算法的特點，采用自頂向下，從邏輯層到物理層的多層設計方法，完成了整體設計工作。本設計在Xilinx Virtex4系列目標器件平臺下完成FPGA驗證，在TSMC（臺積電）90nm CMOS工藝下完成DC驗證，綜合結(jié)果證明了本次設計的正確性和可行