AES加密算法在電子系統(tǒng)中的優(yōu)化和應(yīng)用分析

　　現(xiàn)代社會的信息化和網(wǎng)絡(luò)化給人類的生活帶來方便和快捷的同時，也給信息的安全帶來了巨大的考驗，而現(xiàn)代電子加密技術(shù)就是這一過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的。加密算法作為加密現(xiàn)代電子加密設(shè)計的核心，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展而不斷的更新?lián)Q代。在本世紀(jì)，也就是進(jìn)入21世紀(jì)后，AES加密算作為一種新型的對稱加密算法被全世界廣泛的采用研究。它的安全性能夠保證算法在30年內(nèi)不會落伍。

　　加密算法常用的實現(xiàn)方式有硬件和軟件兩種，硬件加密在對數(shù)據(jù)實時性要求相對特別高和加密數(shù)據(jù)量相對比較大的場合有著廣泛的應(yīng)用，但軟件的實現(xiàn)算法有著在低成本上有著很大的優(yōu)勢，實現(xiàn)簡單方便。

　　本設(shè)計根據(jù)具體的工況需要分為兩部：硬件加密和軟件解密。硬件加密主要是在FPGA上對前端采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行AES數(shù)據(jù)加密，使用VHDL語言在FPGA內(nèi)實現(xiàn)各個功能模塊的設(shè)計和調(diào)試。加密后的數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)，通過VB語言編寫的上位機(jī)解密軟件進(jìn)行解密。但為了嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)的加密和解密需要在軟硬件都可以實現(xiàn)，以便相互驗證

　　本設(shè)計的AES加密算法是在Xilinx公司的FPGA上實現(xiàn)AES硬件加密，F(xiàn)PGA型號是Spantan-2系列的XCS2S300E，解密算法是在VB上位機(jī)上實現(xiàn)的。充分利用FPGA和上位機(jī)的優(yōu)勢，并在上位機(jī)實現(xiàn)時對AES算法做了優(yōu)化，提高解密速度，縮短解密時長。開發(fā)工具采用Xilinx公司的ISE和Microsoft公司的VB，仿真工具采用xilinx的ISIM，Chipscope在線仿真。AES算法密鑰長度選用128位。