基于65nm工藝的Rijndael加密算法ASIC設(shè)計.pdf

1、集成電路的發(fā)展已經(jīng)進入了超大規(guī)模集成電路設(shè)計和SOC(System OnChip)設(shè)計階段。90nm、12英寸的生產(chǎn)線已經(jīng)進入了規(guī)?；a(chǎn)，而65nm技術(shù)已經(jīng)成熟，并應(yīng)用于部分的芯片設(shè)計之中。目前，在65nm工藝的技術(shù)支持之下，我國國內(nèi)某些集成電路公司專用集成電路的單片規(guī)模已經(jīng)可以達到1億門以上。芯片的制造技術(shù)得益于光刻技術(shù)、SOI(Silicon on Insulator)技術(shù)、銅互連等技術(shù)的突破。集成電路產(chǎn)業(yè)正在從已經(jīng)達到了的65n

2、m的工藝節(jié)點向更深的45nm節(jié)點前進。 集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)延伸到信息領(lǐng)域的方方面面。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，信息社會中的信息安全越來越受到人們的重視。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊過程中個人機密信息以及便攜存儲設(shè)備的機密數(shù)據(jù)的保密措施已經(jīng)成為了一個研究的熱點領(lǐng)域。有關(guān)加密硬盤、加密路由器等新技術(shù)的出現(xiàn)正在醞釀著一場數(shù)字領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新。更重要的是，這些加密措施都無法離開加密芯片的作用。目前的各類加密芯片中，比較成熟的為基于

3、三重DES(Data EncryptionStandard)加密算法的加密芯片，但就算法本身的安全性而言，已經(jīng)無法抵抗強大的破解攻擊。作為新一代的高級加密標準的Rijndael加密算法，是目前公認的最為安全的加密算法之一，基于該算法的加密ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)也成為研究的熱點領(lǐng)域之一。 針對上面的問題，論文設(shè)計出了一種基于混合設(shè)計思想的Riindael加密ASIC

4、。所謂混合設(shè)計思想是指從集成電路的65nm工藝水平特點以及Rijndael算法本身特性兩方面綜合考慮，設(shè)計出的一種能夠有效改進加密系統(tǒng)性能的設(shè)計方法，是論文的創(chuàng)新點之一。該．ASIC采用先進的IBM 65nm工藝，系統(tǒng)的最大工作頻率高達320MHz，數(shù)據(jù)處理能力可以達到4Gbps~40Gbps。同時，設(shè)計中還包含了65nm工藝條件下的低功耗的設(shè)計理念，最大程度的降低了芯片的功耗。設(shè)計中還在部分實現(xiàn)環(huán)節(jié)上引入了技術(shù)上比較成熟的IP內(nèi)核，使