使用FPGA實(shí)現(xiàn)類AES分組密碼統(tǒng)一框架的詳細(xì)資料說明

　　通過將AES算法模塊化、運(yùn)算一般化，給出了類AES算法的統(tǒng)一框架。在此框架下不僅可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)AES的加密、解密，而且可以通過外部參數(shù)動(dòng)態(tài)設(shè)定分組算法，使得密碼算法的使用更加靈活、安全。給出了算法的FPGA實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明設(shè)計(jì)方案可行，速度較高。

　　Kerckhoffs假設(shè)秘密必須全寓于密鑰中，算法的安全性不依賴于算法實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的保密。但是在實(shí)際應(yīng)用中，一方面諸多密碼算法（DES，IDEA，Blowfish等）或多或少存在弱密鑰，另一方面算法實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)公開，被片面理解為算法結(jié)構(gòu)固定，而固定的算法結(jié)構(gòu)不利于算法硬件實(shí)現(xiàn)芯片的更新?lián)Q代，在實(shí)用中存在安全隱患。

　　近年來，基于可重構(gòu)技術(shù)的密碼算法硬件實(shí)現(xiàn)研究成為密碼學(xué)界的熱點(diǎn)問題之一，其研究內(nèi)容大多集中在多個(gè)密碼算法的整合實(shí)現(xiàn)、密碼算法實(shí)現(xiàn)效率等方面。

　　本文借鑒可重構(gòu)思想，將密碼算法模塊化，使得傳統(tǒng)密鑰擴(kuò)展為算法密鑰和數(shù)據(jù)密鑰，有效拓展了Kerckhoffs假設(shè)的內(nèi)容。文中基于AES算法，具體給出了類AES算法的統(tǒng)一框架。在不改變電路的前提下，通過算法密鑰的設(shè)定，靈活切換密碼算法，特別地可以在此框架下同時(shí)實(shí)現(xiàn)AES的加密和解密算法。算法可選擇范圍大，并且硬件實(shí)現(xiàn)吞吐率較高。本設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方式的好處在于：以犧牲一定的算法實(shí)現(xiàn)效率，換取算法應(yīng)用的靈活性，提高了算法的硬件實(shí)現(xiàn)靈活性和應(yīng)用安全性。對密碼算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路進(jìn)行了新的有益嘗試。
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