AES密码算法的FPGA实现与仿真

通过对高级加密标准AES算法进行描述,给出了基于FPGA设计的具体设计流程和方法。采用多轮加密过程共用一个轮运算的顺序结构。由于文中的加密模块与解密模块采用相关且不同的初始密钥和不同的密钥扩展模块,结果加强了通信的安全性。采用16位并行总线数据结构,利用16位输入128输出的 FIFO 数据缓存器对输入数据进行缓存,从而完成数据的加解密。最后通过 ISE 13.1仿真验证了该算法设计的正确性。     

并行AES算法加密解密电路的高效实现

介绍了AES算法的基本原理,为了在加密和解密过程中轮操作能够共用,结合算法的结构特点,设计了等效的轮操作结构,使用迭代的方式设计了通用的AES算法加密解密电路结构,通过外部输入信号控制其工作在加密或解密状态,整个加密解密系统电路由6个AES算法核并行组成,以提高算法处理速度.综合仿真结果显示,系统电路时钟频率为177.9 MHz,处理速度达到5.69Gb/s.     

VoIP系统中加密算法的应用研究

针对目前语音信息加密不足的现状,在VoIP终端设备中设计并实现了基于FPGA的AES算法的加解密模块。首先介绍了具有加解密能力的VoIP系统的总体实现结构;其次重点介绍了加密算法各个子模块的实现方法,并通过硬件描述语言在FPGA芯片内部加以实现;最后,通过编写Testbench文件对PCI的部分功能和加解密进行了仿真测试。仿真结果表明,该系统成功实现了数据传输接口和语音的快速加解密功能,为数据的快速安全实时传输提供了可靠保证。加解密算法的实现占用的FPGA资源少,速度快,吞吐率高,性能稳定。     

针对AES加密算法的研究及其FPGA实现

旨在对AES加密算法进行研究,并采用Nios Ⅱ CPU的SOPC集成实现方式,基于FPGA设计出了具有加解密功能的、密钥可配置的、资源利用和吞吐量都十分理想的SOPC加密系统.系统轮变换通过状态机进行控制,采用加密内部和解密外部的密钥扩展方式,大大提高了系统的实现速度.     

AES加密算法在远程控制系统中的应用

在远程控制系统中,大量的数据以明文形式传输。为了解决远程控制系统中的数据安全问题,需要对数据进行加密之后再传输。分析了数据加密的方式和加密粒度,选择了高安全性能的AES算法作为加密算法。讨论了AES加密算法的结构和几种变换的过程,并根据实际应用设计了加密/解密模块的软件和硬件实现。采用C++语言实现可传输加密数据的上位机客户端和远程服务器,通过以太网和远程服务器控制单片机,单片机接收指令并通过硬件解密指令执行指令。实验结果表明,此实现方法较好地消除了安全隐患,同时又易于实现,为AES算法在嵌入式中的应用提供参考。     

基于FPGA的高速加密卡设计与实现

为增强数据信息的安全性,设计了一种基于FPGA的高性能加密卡。该加密卡通过PCI Express总线与主机通信,由FPGA芯片内置的NiosII软核处理器和PCI-E硬核分别实现控制器模块与通信接口模块功能;采用SM1、RSA算法对数据进行加密或解密。将加密卡的数据通信和算法控制等功能集成在单片FPGA芯片上实现,优化了电路结构、提高了加密卡的稳定性和可靠性。实际测试结果表明,所设计的加密卡功能正确,运算速度快,达到了预期的目标,具有良好的应用前景。     

AES算法的FPGA优化实现

简要介绍了新一代高级加密标准AES算法（Rijndad）的设计原理，对其实现流程进行了详细阐述。以资源优化为目标，在对轮操作进行简化合并的基础上，完成了该算法加密部分的FPGA优化实现。     

基于FPGA的AES密码协处理器的设计和实现

文章基于FPGA设计了一种能完成AES算法加密的密码协处理器，设计中利用VirtexⅡ系列FPGA的结构特点，对AES算法的实现做了优化。实验证明，这种实现方式用较少的电路资源达到了较高的数据吞吐率。该密码协处理器还提供了和ARM处理器的接口逻辑，实现了用于加／解密和数据输入输出的协处理器指令．作为ARM微处理器指令集的扩展，大大提高了嵌入式系统处理数据加／解的效率，实现数据的安全传输。     

一种超小型AES专用处理器的FPGA实现

提出一种基于FPGA的专用处理器设计.它是用于高级加密标准的超小面积设计,支持密钥扩展(现在设计为128位密钥),加密和解密.这个设计采用了完全的8位数据路径宽度,创新的字节替换电路和乘累加器结构,在最小规模的Xilinx Spartan II FPGA芯片XC2S15上实现了一个高级加密标准AES的专用处理器,使用了不到60%的资源.当时钟为70MHz时,可以达到平均加密解密吞吐量2.1Mb/s.主要应用在把低资源占用,低功耗作优先考虑的场合.     

WSNs中基于FPGA的AES-ECC新型加密系统

针对无线传感器网络的特点,提出一种适于FPGA实现的改进的AES-ECC混合加密系统。本方案采用AES模块对数据进行加密,用SHA-1加密算法处理数据得到数据摘要,用ECC加密算法实现对摘要的签名和对AES私钥的加密。各个算法模块采用并行执行的处理方式以提高运算效率。方案优化了AES加密模块的设计,在占用相对较少逻辑资源的同时提高了系统吞吐率,通过优化ECC乘法单元的设计,提高了数字签名生成和认证的速度,完全满足了无线传感器网络对于稳定性、功耗以及处理速度的要求,给数据传输的安全性提供了高强度的保障。     

基于FPGA的AES算法芯片设计实现

高级加密标准(AES)集安全性、高效性、灵活性于一身,研究其硬件实现具有很重要的应用价值.本文针对AES分组密码算法的结构特点,讨论了AES算法FPGA实现的优势,重点分析了加/脱密模块的实现方案,最后给出在Quartus Ⅱ下的仿真实验结果.     

基于AHB总线的AES密码协处理器实现

AES加密算法是一种的常规加密算法,其被广泛应用在商业和政府部门。本文研究了AES(Advanced Encryption Standard)算法,包括AES的具体加密、解密过程以及基于AMBA(高级微控制器总线架构)总线的硬件实现方法。本文还介绍了一种用仿真与采用Xilinx公司的Virtex-4 LX100 FPGA器件来快速验证AES算法硬件IP核的方法。     

嵌入式AES加密存储器的硬件实现

本设计主要介绍一种基于FPGA的AES硬件加密系统,实现电子数据的加密及存储。文中详细说明了AES加密算法的FPGA架构,AES核心算法的接口时序设计,AES加密存储器的硬件设计以及算法验证。硬件加密较之软件加密有实时性高、数据量大以及性能好的特点。FPGA开发周期短的特点与AES灵敏性好、实现效率高、安全性能高的优势相辅相成,为需要保密的电子数据提供更加可靠的保证。     

AES算法的一种高效FPGA实现方法

在简要介绍AES算法(Rijndael)加密解密流程的基础上,结合该算法特点,采用复合域方法优化了S-Box的实现,并简化了MixColumns和InvMixColumns的结构,最后采用6级流水线在FPGA上加以高速高效实现.     

一种优化可配置的AES密码算法硬件实现

AES加密算法是下一代的常规加密算法，其将被广泛应用在政府部门和商业领域。本文首先介绍了AES加密算法．然后分析了其硬件实现的要点和难点，最后在Xilinx的FPGA VirtexII XC2V3000-4上对AES密码算法进行了实现和验证。本方案采用一种优化的非流水线加密解密数据路径；同时提出了一种新的可配置的动态密钥调度结构，使得该设计支持128、192和256比特的密钥；而且该设计可以配置AES的四种工作模式。实验的结果表明该设计比其它的设计具有更高的性能。     

雷达系统超精简流式AES加密器设计和优化

为了满足雷达系统对信息加密传输的要求,对高级加密标准（AES）的计数模式（CTR）重新设计,将其改进成流加密的工作模式。通过进行结构折叠和算法重用,有效地减小了资源占用,提高了吞吐率。在Spartan3型号的FPGA上,仅占用728个slice就可以实现276.53Mbps的吞吐率。本设计实现了节省硬件资源的纯逻辑模式和速度较高的分布式内存模式,并且完成实时密钥调度和流水线设计,获得了高可靠性、高吞吐率和高安全性。通过对实际雷达数据的加密实验,验证了该设计的有效性,显示了流加密模式的AES在雷达系统加密传输中的强大潜力。     

面向全同态加密的有限域FFT算法FPGA设计

大数乘法是全同态加密算法中一个不可或缺的单元模块,也是其中耗时最多的模块,设计一个性能优良的大数乘法器有助于推进全同态加密的实用化进程。针对SSA大数乘法器的实现需求,该文采用可综合Verilog HDL语言完成了一个1624 bit有限域FFT算法的FPGA设计,通过构建树型大数求和单元和并行化处理方法有效提高了FFT算法的速度。与VIM编译环境下的系统级仿真结果比较,验证了有限域FFT算法FPGA设计的正确性。     

基于FPGA的AES算法的实现

介绍了高级加密标准( AES,Advanced Encryption Standard)算法的原理,设计了一个能够实现初始密钥128位、192位和256位可选的AES加解密算法系统,以适应多种使用环境.实验结果表明了基于现场可编程门阵列(FPGA)可编程逻辑器件的实现方法提供了并行处理能力,达到设计所要求的处理性能基准.整个设计具有很强的实用性,运行稳定,且效果良好,可以被广泛应用于网络,文件等安全系统.