基于AES加密IP核智能卡研究與設(shè)計.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展以及當今社會對信息安全的要求日益提高，智能卡技術(shù)得到了非常迅速的發(fā)展和應用。智能卡作為信息安全領(lǐng)域一個非常關(guān)鍵的元素，它的應用領(lǐng)域在不斷擴大，并顯示出了巨大的優(yōu)越性。目前智能卡技術(shù)已經(jīng)滲透到金融、保險、電信、醫(yī)療、交通等與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的各個方面。在這樣的形勢下，研究和開發(fā)智能卡技術(shù)有很高的理論價值和重大的實際意義。智能卡的硬件設(shè)計技術(shù)是緊隨SOC(SysternOnChip)及SOPC(System

2、OnaProgrammableChip)技術(shù)不斷發(fā)展的。SOC技術(shù)的研究和開發(fā)對智能卡技術(shù)的發(fā)展和普及有非常大的促進作用。目前，基于多應用的32位CPU卡(內(nèi)部帶有CPU的智能卡)是現(xiàn)今智能卡發(fā)展的方向之一。 本文首先闡述了智能卡的研究背景和意義以及智能卡在國內(nèi)外的應用及研究狀況。接下來對CPU卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、基本組成及智能卡的分類等進行了介紹，最后介紹了AES(AdvancedEncryptionStandard)加密算法，通過

3、比較，選擇了目前最為理想的對稱加密算法AES作為智能卡加密模塊的加密算法，并對該加密模塊進行了設(shè)計和討論。 在設(shè)計過程中，本文首先講解了AES的基本原理，然后重點闡述了AES接口設(shè)計、總線連接及AES各個子模塊的功能設(shè)計，并對優(yōu)化方法進行了討論。接下對AES加密模塊進行了功能仿真。在CPU卡系統(tǒng)架構(gòu)部分，文章首先對AES加解密模塊分別進行包裝，使其成為滿足Avalon總線的IP核，然后選擇了Altera公司的NiosⅡ作為微處理