信息安全系統(tǒng)硬件加密的研究及其實現(xiàn).pdf

1、密碼技術(shù)是保證信息安全的重要手段，是信息安全的核心。在各種密碼算法中，分組密碼具有加解密速度快、易于標準化和便于軟硬件實現(xiàn)等優(yōu)點，通常是信息安全中實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、認證和密鑰管理的核心體制，在計算機通信和信息系統(tǒng)安全領域中具有廣泛的應用。 Rijndael算法是分組密碼算法中具有代表性的一個算法。論文詳細的介紹了Rijndael算法的實現(xiàn)原理和加密過程，并對算法的性能作了具體分析。具體闡述了Rijndael算法的輪變換技術(shù)

2、以及密鑰的擴展、存儲和輪密鑰的選擇，最后給出了算法的解密過程。 針對硬件的加解密速度快于軟件實現(xiàn)，且可在物理上保證系統(tǒng)安全，論文重點給出了Rijndael算法的硬件實現(xiàn)方案，分別對比分析了FPGA、PLD、DSP和單片機應用于加解密算法的性能。針對FPGA內(nèi)容在本身片內(nèi)，工藝上采用難以攝相的NTFuse技術(shù)，目前用物理剖解法進行破譯非常困難，論文最終選擇FPGA作為硬件實現(xiàn)方案。論文利用VHDL硬件描述語言在FPGA中實現(xiàn)了Ri

3、jndael算法，并給出了算法在FPGA硬件中的節(jié)替代、行移、列混合和輪密鑰加的優(yōu)化算法。論文根據(jù)Rijndael算法本身的特點，對算法的輪變換進行一定的變換和改進，在此基礎上，采用異或、移位等簡單的運算實現(xiàn)算法，減少了硬件的面積，優(yōu)化了硬件結(jié)構(gòu)，大大提高了硬件實現(xiàn)的速度。 論文針對Rijndael算法的缺點及加密系統(tǒng)密鑰生成的重要性，將混沌思想引入Rijndael算法，利用混沌Logistic映射生成初始密鑰，進一步提高了算法