基于FPGA快速AES算法IP核的设计与实现

用硬件实现数据加密过程比软件实现更具有优势,已成为信息安全的主流方向。数据传输速度则是加密系统的一个重要指标。文章基于FPGA采用流水线技术和优化设计,提出了一种更高效的AES算法IP核的设计方法。在使用较低时钟频率的情况下,获得了更大的数据吞吐量和更快的传输速度。     

基于FPGA的AES核设计

AES在安全性、高性能、高效率、易用性和灵活性等方面都具有显著的优点,随着业界对计算性能要求的不断提高,在FPGA上实现AES加解密硬核的研究得到了越来越多的关注。在深入分析AES算法的基础上,提出了基于FPGA的AES全流水硬件核设计模型。模型中改进了ae数据块和轮运算的硬件设计结构,有效地提高了AES硬核的计算性能。在Altera公司EP4CE40F23C6FPGA上的硬件实现结果显示,该AES硬核的硬件资源消耗为6413个LE和80个M9K,工作频率为310MHz,计算吞吐率为9.92Gbps,获得了非常好的计算加速效果。     

AES算法的快速硬件设计与实现

基于FPGA并采用流水线技术和优化设计,提出了一种更高效的AES算法IP核的硬件设计方法。在使用较低时钟频率的情况下,可以获得更大的数据吞吐量和更快的传输速度。     

高级加密标准AES算法的FPGA实现

介绍了AES数据加密结构,以及相关的有限域的知识及简单运算,提出了一种用FPGA高速实现AES算法的方案。AES加密算法密码模块作为安全保密系统的重要组成部分,其核心任务就是加密数据。AES以其高效率、低开销、实现简单等特点被广泛应用于密码模块的研制中。     

AES算法的FPGA实现

本文介绍了AES数据加密结构,以及相关的有限域的知识及简单运算,提出了一种用FPGA高速实现AES算法的方案,该方案设计的加密模块支持AES标准的三种密钥长度：128,192,256,支持ECB,CBC,CTR三种工作模式,即支持feedback和non-feedback两种模式,最后给出了本设计的性能指标。通过比较国内外相关测试数据,该方案在功能和速度（吞吐率）上均取得了较优的性能。     

全通用AES加密算法的FPGA实现

针对高级加密标准（Advanced Encryption Standard,AES）算法需要兼容不同工作模式以及不同密钥长度的加密需求,提出全通用AES加密算法。该算法通过设计可调节密钥扩展模块和模式选择模块,实现128/192/256位宽的加密,支持ECB/CBC/CFB/OFB/CTR 5种工作模式。基于Xilinx公司的XC7VX690T FPGA综合仿真,资源消耗为1 947 Slices,最高工作频率为348.191 MHz。     

AES加密算法的FPGA优化实现

详细阐述了AES算法的硬件语言实现过程,并提出了一种优化方法,在对AES算法优化的实现过程中,将密钥扩展模块与轮加模块合并实现,并结合SDK平台的控制来完成加密算法,最后,进行了FPGA硬件实现与资源利用对比实验,验证了算法的正确性和优越性。     

高速可重构AES的设计与实现

提出一种可重构AES硬件架构,对加/解密运算模块和密钥扩展模块进行了可重构设计,使其能够适配128bit、192bit、256bit三种密钥长度的AES算法,并针对列混合模块进行了结构优化。在FPGA上进行了验证与测试,并在0.18μmSMIC工艺下进行了逻辑综合及布局布线。结果表明其核心时钟频率为270MHz,吞吐量达到3.4Gb/s,能够满足高性能的密码处理要求。     

AES算法的FPGA实现

本文介绍了AES数据加密结构,以及相关的有限域的知识及简单运算,提出了一种用FPGA高速实现AES算法的方案,该方案设计的加密模块支持AES标准的三种密钥长度:128,192,256,支持ECB,CBC,CTR三种工作模式,即支持feedback和non-feedback两种模式,最后给出了本设计的性能指标.通过比较国内外相关测试数据,该方案在功能和速度(吞吐率)上均取得了较优的性能.     

AES加密机制在IPSec协议中的应用研究

研究了在IPSec封装安全载荷（ESP）中应用AES加密机制。AES是一个对称分组密码算法,有多个操作模式可供选择。针对建立基于AES加密机制的IPSecVPN情况,着重探讨了使用CBC和CTR两种操作模式时值得注意的一些问题。同时分析了AES算法的性能。     

基于FPGA的低成本AES IP核的设计与实现

用硬件实现数据加密已成为信息安全的主流方向.本文提出了一种基于FPGA的低成本的AES IP核的实现方案.该方案轮内部系统资源共用,减少了系统资源的占用.输入密钥与输入数据复用8位数据总线,减少了硬件的接口数量.采用VHDL语言编程,利用QUARTUS Ⅱ 7.0进行了综合和布线,并进行了板级验证.器件采用CYCLONE Ⅱ EP2C35F672,占用25个引脚,实验测试表明在50MHz时钟频率下可以进行加密解密操作.     

基于FPGA的AES加/解密算法的可重构设计

高级加密标准(AES)的传统实现方法是对加/解密算法进行单独设计,占用了过多的硬件资源。该文在分析AES加/解密算法机理的基础上,介绍了算法各模块的设计方法,通过分析提取了加/解密算法之间存在的共性,给出算法的可重构设计实例。通过FPGA仿真验证,该方案与传统设计方案相比,减少了资源的消耗。     

AES中有限域运算的优化及算法高速实现

介绍有限域的概念及Rijndael算法的结构，详细分析了算法中基于加法、乘法的运算过程，为使运算更适合在FP—GA平台实线，可使用一些技巧达到优化目的。详细阐述了使用FPGA高速实现运算关键部分的设汁思路。针对FPGA设计中对速度与面积两项指标的不同要求，给出了两种设计方案。最后，给出算法在FPGA实现方式下的性能比较。     

基于FPGA的AES-128密码算法实现研究

介绍了AES算法的流程,以及基于Stratix系列FPGA实现AES-128加解密算法的设计思路和优化措施。和未优化前的设计进行比较,证明了设计方案的有效性。