毕业论文--基于FPGA的AES加密算法设计与实现

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1、大连东软信息学院本科毕业设计（论文）论文题目：基于FPGA的AES加密算法设计与实现系所：电子工程系专业：电子信息工程（集成电路设计与系统方向）学生姓名：学生学号：指导教师：导师职称：讲师完成日期：2014年4月28日大连东软信息学院DalianNeusoftUniversityofInformation大连东软信息学院毕业设计（论文）摘要基于FPGA的AES加密算法设计与实现摘要随着信息产业在我国国民经济中扮演越来越重要的角色，信息技术的发展和数据传输的安全性受到了有关部门的重视，加强网络信息安全的加密产品具有广泛的应用前景。数据加密系

2、统的理论核心是加密算法。目前被业界广泛采用的对称加密算法是AES算法。因此，本课题主要研究AES加密算法的原理及实现。加密算法的实现有多种方式，通过硬件来实现加密算法性能上能够得到很大的优化。在加密数据量比较大和实时性要求比较高的场合得到了广泛的应用。对比ASIC和FPGA实现的复杂度与成本，最终本文选择重点描述FPGA实现AES加密算法。首先，本论文介绍了AES加密算法的原理，同时讲述了它与Rijndael加密的异同。其特点是安全高效、容易拓展优化和硬件实现简单。其次，研究了算法实现的关键技术。在设计过程中，完成了整体结构的规划和各模块

3、的端口定义后，用Verilog语言对电路进行了RTL级的描述。之后，使用Model公司的ModelSim仿真工具进行了软件平台上的仿真，实现了128bit密钥的加解密逻辑功能。在硬件的实现方面，使用了Altera公司的Cyclone系列芯片，仿真基本达到了要求，这也证明了设计的正确性。最后，分析了AES加密算法实现的性能和占用资源情况。关键词：AES，FPGA，Rijndael加密，加密算法V大连东软信息学院毕业设计（论文）AbstractDesignandImplementationoftheAlgorithmofAESEncrypti

4、onBasedonFPGAAbstractWiththeinformationindustryplaysmoreimportantroleinthecountryeconomy,thedevelopmentofcommunicationtechniqueandsecurityofdatatransferistakenseriousbysomegovernmentdepartment.Theencryptproductwhichisusedtostrengthennetinformationsecurityhasextensiveforeg

5、round.Encryptionalgorithmsarethecoretheoryofencryptionsystem.Currently,AESalgorithmiswidelyusedintheindustry,anditisoneofthesymmetricencryptionalgorithms.Therefore,thissubjectmainlyinvestigatesAESencryptarithmeticprincipiumanditsupgrade,andthenoffersthedesignofhardwareimp

6、lement.Therearemanywaystoachieveencryptionsystem,buthardwareimplementcangetgreatoptimizedinperformance.Ithasbeenwidelyusedinthesituationthattheencrypteddataislargeandthereal-timerequirementsarerelativelyhigh.ContrastwithASICandFPGAinimplementationcomplexityandcost,ultimat

7、elyselecttodescribetheFPGAimplementationAESencryptionalgorithminthisthesis.Atfirst,thissubjectintroducestheprincipiumofAESarithmetic.ItgivesthesimilaritiesanddifferenceswithRijndaelEncryptionatthesametime.TheAESarithmeticcontainsthefollowingcharacteristics:security,highef

8、ficiency,easyoptimizedandeasyprogressofhardwareimplement.Inaddition,thesubjectintroducesthepivot