于松林,王文工,陳 博,陳 祥,張 霞
(國家數字交換系統工程技術研究中心 河南 鄭州450002)
基于FPGA的AES硬件實現及優化
于松林,王文工,陳 博,陳 祥,張 霞
(國家數字交換系統工程技術研究中心 河南 鄭州450002)
AES(Advanced Encryption Standard)是一種非常流行的對稱加密算法,字節替換是AES算法中十分重要的部分。針對采用復合域方法來實現字節替換吞吐率小的問題,本文利用先計算的方法進行了5級輪內流水線設計,去除關鍵路徑上的一些計算來降低關鍵路徑延遲提高吞吐率。在FPGA器件Virtex-6 XC6VLX240T上,通過Xilinx ISE 14.7進行仿真實驗,結果表明在面積增加相對不大的情況下,提高了吞吐率以及吞吐率/面積比。
AES;字節替換;復合域;先計算方法
二十一世紀是一個互聯網快速發展的時代,每天數以萬計的人都在使用互聯網進行電子郵件的收發、信息的查詢、商業資料傳輸等。互聯網的開放性給人們帶來便利的同時,也給人們帶來了一些信息泄露和篡改的威脅,用戶對信息的安全存儲,安全傳輸、安全處理的需求越來越迫切。加密算法是加密技術進行安全防護行之有效的一種手段,DES加密算法保護了人們的信息安全將近20年,由于其弱密鑰性,在1999年的時候被攻破,美國開始向全世界征集AES,這時候Rijndael在15個候選算法中脫穎而出[1],成為新的AES。
自AES提出以后,被廣泛的應用于數據庫中的數據加密、視頻加密、IC卡和存儲數據的硬盤加密等方面。因為AES的易推廣型,所以軟件和硬件都可以實現,在軟件方面,容易升級,但吞吐量低,安全問題也是一種隱患;……