sms4密码的集成电路实现方法

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1、第34卷第6期青岛科技大学学报(自然科学版)Vo1．34No．62013年12月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Dec．2013文章编号：1672—6987(2013)06—0622—06SMS4密码的集成电路实现方法江依妹，曲英杰(青岛科技大学信息科学技术学院，山东青岛266061)摘要：提出了SMS4密码的一种集成电路实现方法，通过采用流水线和循环迭代相结合的方法，达到了电路性能和规模的平衡。经

2、过体系结构设计、建立RTL模型、功能仿真、综合优化、布局布线、时序仿真、静态时序分析等环节，最终基于FPGA实现了一个SMS4密码芯片，并通过了测试。关键词：SMS4密码；集成电路；流水线；循环迭代；FPGA中图分类号：TN918文献标志码：AICImplementationMethodofSMS4CryptographyJIANGYi-mei，QUYing-jie(CollegeofInformationScienceandTechnology，QingdaoUniversityofScienceandT

3、echnology，Qingdao266061，China)Abstract：AkindofICimplementationmethodofSMS4cryptographyispresentedinthispaper．Bycombiningthepipelineandloopiterationtechnology，theperformanceandscaleofthecircuitareproperlybalanced．Bymeansofthearchitecturedesign，buildingRTLmo

4、del，functionsimulation，synthesizingandoptimization，placingandrouting，timingsimulation，statictiminganalysis，finallyaSMS4cryptographicchipisimplementedbasedonFPGAandthetestispassed．Keywords：SMS4cryptography；integratedcircuit；pipeline；loopiteration；FPGA随着无线局域

5、网的快速发展和广泛应用，使用于无线局域网产品的商用密码算法——SMS4用者面临一系列的安全问题，例如在公共场合使密码算法，这对国家的信息安全起到了重要保护用无线局域网来接入网络的用户，会担心临近的作用，同时也推进了自主研发本土化的进程。其他用户获取到自己所发送或接收到的各种数用于无线局域网的密码芯片一般要求电路面据；而在公司内部安装无线局域网的企业也会担积较小，同时速度能够较快，鉴于对二者的考虑，心无线电波会穿透外墙，将公司的敏感数据泄漏本文提出了SMS4密码的一种集成电路实现方出去。这就使得各种类型的用户

6、在安装以及使用法，通过采用流水线和循环迭代相结合的方法，达无线局域网之前，都会多一层对于数据安全方面到了电路性能和规模的平衡。的考虑，而WAPI(WirelessLANAuthentication1SMS4算法简介andPrivacyInfrastructure)协议，是应用于无线局域网的一种安全协议，同时也是国家无线局域SMS4密码算法是一种长为128bit的分组算网安全强制性标准，其应用也愈来愈广泛。其中法，其密钥长度也是128bit。加密算法与密钥扩主要的数据加密算法采用的是国内公布的第一个展都是采用

7、32轮非线性迭代结构。而解密算法收稿日期：2012-l1一O5作者简介：江依妹(1986一)，女，硕士研究生．*通信联系人第6期江依妹等：SMS4密码的集成电路实现方法与加密算法采用同一结构，只是轮密钥使用的顺MK3)，MK是32bit的字，i一0，1，2，3；令K。是序不同，加密采用顺序的，解密采用逆序的。32bit的字，i一0，1，⋯，35，轮密钥为rk。，i一0，1，1．1加／解密算法描述⋯，31，则轮密钥生成方法为：设输入明文为(X。，X，X，X。)，密文输出为首先进行(y。，y，y，Y。)，轮密钥

8、为，r尼亦是32bit(K0，K1，K，K3)一(MK。0FK。，Ko字，i一0，1，2，⋯，31。则本算法的加密变换为：FK1，MK20FK2，MK。oFK。)，X州一F(X，X，X冲2，X，rk)一X0然后对i一0，1，2，⋯，31，T(X汁10X汁2oX+3o戊)，i一0，1，⋯，31。一K斗===K①T(K斗0K}_2oK斗。①(Yo，Y1，Y2，Y3)一(X35，X34，X33，X32)。CK)，其中F