可重構(gòu)分組密碼處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、電子政務(wù)和電子商務(wù)的普及，信息的安全性越來越受人關(guān)注。采用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)來設(shè)計(jì)密碼處理系統(tǒng)，使同一硬件能夠高效靈活的支持密碼應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的多種算法，同時(shí)滿足了對性能和靈活性的要求，提高了密碼系統(tǒng)的安全性，在軍事以及商業(yè)等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。論文針對分組密碼處理應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合了可重構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想和方法，完成的主要工作和研究成果如下：
　　 （1）研究了分組密碼基本運(yùn)算模塊重構(gòu)技術(shù)，設(shè)計(jì)了可重構(gòu)密碼

2、運(yùn)算模塊RCM。RCM設(shè)計(jì)包括了可重構(gòu)S盒替代模塊、可重構(gòu)移位模塊、可重構(gòu)置換模塊、模加/減、模乘等可重構(gòu)密碼運(yùn)算模塊。這些基本運(yùn)算模塊可根據(jù)RCM配置指令進(jìn)行重構(gòu)，靈活完成不同算法所需的運(yùn)算功能。各可重構(gòu)密碼運(yùn)算模塊RCM在FPGA上進(jìn)行了綜合，并得到正確的仿真驗(yàn)證。
　　 （2）深入分析了現(xiàn)有的主要分組密碼算法操作特征以及處理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究并設(shè)計(jì)了一種可重構(gòu)密碼處理結(jié)構(gòu)RCPA。該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是具有可變的并行度以及可配置的

3、流水線結(jié)構(gòu)，可從橫向和縱向兩個(gè)方向組織可重構(gòu)運(yùn)算模塊，能夠快速實(shí)現(xiàn)密碼處理。
　　 （3）基于可重構(gòu)密碼處理結(jié)構(gòu)模型RCPA，具體針對DES和AES算法，采用VHDL硬件描述語言，完成了DES/AES可重構(gòu)密碼處理結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，并分別對DES和AES進(jìn)行了算法映射，給出了仿真波形和性能分析。
　　 （4）研究了一種高性價(jià)比的AES密碼系統(tǒng)VLSI實(shí)現(xiàn)方案，同時(shí)解決了高速加/解密時(shí)輪密鑰分配的同步問題。此實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)的AES