基于AHB总线的高性能对称与非对称加脱密单元的研究与设计

发布时间：2023-05-08 03:15

　　随着信息技术的进步,信息的安全变得日益重要。在互联网的环境下,很大一部分信息的传输都经过了加密的处理,再由数据的接收方进行脱密得到原始信息,其中加密和脱密的过程属于密码学的研究领域。加脱密算法主要可分为对称密钥和非对称密钥两个大类。它们的区别在于,对称密钥在加密和脱密时所用到的密钥是相同的,而非对称密钥在加密和脱密时需要用到不同的密钥(分别称为公钥和私钥)。目前,主流的对称密钥算法是由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年发布的AES算法,主流的非对称密钥算法是由Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman与1977年共同提出的RSA算法。各种加脱密算法理论上都可以用软件来加以实现,然而用软件进行加脱密具有效率低下,容易受到攻击等严重的弱点,相比之下,使用硬件来实现加脱密处理则避开了这些弱点,因此具有更加广泛的实用价值。本文对对称密钥及非对称密钥加密算法进行了深入的研究,设计实现了一个挂载在AHB总线上的Slave设备。该设备可以实现AES四种模式(ECB、CBC、CFB、OFB)的加脱密运算和RSA的加脱密运算。经过仿真测试验证了加脱密结果的正...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外对称密钥研究现状
        1.2.2 国内外非对称密码研究现状
    1.3 论文结构与内容
第2章 需求分析与整体设计
    2.1 设计需求分析
        2.1.1 设计来源
        2.1.2 功能分析
        2.1.3 性能分析
    2.2 整体框架
    2.3 REG模块
    2.4 M_Interface模块
    2.5 Precrypt和Aftercrypt模块
    2.6 AHB总线接口设计
    2.7 本章小结
第3章 对称加脱密算法单元的电路设计
    3.1 AES-256算法
        3.1.1 密钥扩展
        3.1.2 加脱密
        3.1.3 数据填充模式
    3.2 AES算法单元的电路设计
    3.3 本章小结
第4章 非对称加脱密算法单元的电路设计
    4.1 RSA算法
    4.2 快速模幂运算和蒙哥马利算法
    4.3 RSA算法单元的电路设计
        4.3.1 模乘算法单元的电路设计
        4.3.2 模幂算法单元的电路设计
    4.4 本章小结
第5章 测试与分析
    5.1 运行流程
    5.2 仿真测试
        5.2.1 整体设计的仿真测试
        5.2.2 对称加脱密的仿真测试
        5.2.3 非对称加脱密的仿真测试
    5.3 结果分析
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢



本文编号：3811872