A paper on the Rijndael encryption/decryption algorithm (now known as the AES standard) written by the authors.
標簽: encryption decryption algorithm the
上傳時間: 2013-12-31
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2000年10月2日,美國國家標準與技術研究所宣布采用Rijndael算法作為高級加密標準,并于2002年5月26日正式生效,AES算法將在今后很長一段時間內(nèi),在信息安全中扮演重要角色。因此,對AES算法實現(xiàn)的研究就成為了國內(nèi)外的熱點,會在信息安全領域得到廣泛的應用。用FPGA實現(xiàn)AES算法具有快速、靈活、開發(fā)周期短等優(yōu)點。 本論文就是針對AES加、解密算法在同一片F(xiàn)PGA中的優(yōu)化實現(xiàn)問題,在深入分析了AES算法的整體結(jié)構(gòu)、基本變換以及加、解密流程的基礎上,對AES算法的加、解密系統(tǒng)的FPGA優(yōu)化設計進行了研究。主要內(nèi)容為: 1.確定了實現(xiàn)方案以及關鍵技術,在比較了常用的結(jié)構(gòu)后,采用了適合高速并行實現(xiàn)AES加、解密算法的結(jié)構(gòu)——內(nèi)外混合的流水線結(jié)構(gòu),并給出了總體的設計框圖。由于流水線結(jié)構(gòu)不適用于反饋模式,為了達到較高的運算速度,該系統(tǒng)使用的是電碼本模式(ECB)的工作方式; 2.對各個子模塊的設計分別予以詳細分析,結(jié)合算法本身和FPGA的特點,采用查表法優(yōu)化處理了字節(jié)代換運算,列混合運算和密鑰擴展運算。同時,考慮到應用環(huán)境的不同,本設計支持數(shù)據(jù)分組為128比特,密鑰長度為128比特、192比特以及256比特三種模式下的AES算法加、解密過程。完成了AES加、解密算法在同一片F(xiàn)PGA中實現(xiàn)的這個系統(tǒng)的優(yōu)化設計; 3.利用QLJARTUSII開發(fā)工具進行代碼的編寫工作和綜合編譯工作,在 MODELSIM中進行仿真并給出仿真結(jié)果,給出了各個模塊和整個設計的仿真測試結(jié)果; 4.和其他類似的設計做了橫向?qū)Ρ龋贸鼋Y(jié)論:本設計在保證了速度的基礎上實現(xiàn)了資源和速度的均衡,在性能上具有較大的優(yōu)勢。
上傳時間: 2013-05-25
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為了在數(shù)據(jù)加密工程中推進一步推廣AES標準,提高用AES標準加密數(shù)據(jù)的效率、安全性和靈活性,節(jié)省數(shù)據(jù)加密的軟硬件資源,本論文用邏輯代數(shù)、二進制數(shù)、模2四則運算知識和GF域的四則運算知識對按照AES的數(shù)據(jù)加密算法Rijndael的具體實現(xiàn)進行了深入仔細地分析研究,提出了實現(xiàn)Rijndael的新方法和新技術,并對相關技術用通俗明確的語句進行了說明。本論文提出的數(shù)據(jù)加密的實現(xiàn)方法可以應用到實際工程中,具有節(jié)省數(shù)據(jù)加密器的軟硬件資源的特點。
標簽: AES 加密數(shù)據(jù)
上傳時間: 2014-12-29
上傳用戶:新手無憂
rijndael(全).zip,已經(jīng)通過AES認證。這個源碼包是全的,含有std_defs2.h文件。這兒有很多rain doll源碼包都不全
上傳時間: 2013-12-20
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This is the source code for encryption using the latest AES algorithm. AES algorithm is also called Rijndael algorithm. AES algorithm is recommended for non-classified use by the National Institute of Standards and Technology(NIST), USA. Now-a-days AES is being used for almost all encryption applications all around the world.
標簽: algorithm encryption AES the
上傳時間: 2014-01-18
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AES加密算法 2000年10月,NIST(美國國家標準和技術協(xié)會)宣布通過從15種侯選算法中選出的一項新的密匙加密標準。Rijndael被選中成為將來的AES。 Rijndael是在 1999 年下半年,由研究員 Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 創(chuàng)建的。AES 正日益成為加密各種形式的電子數(shù)據(jù)的實際標準。 美國標準與技術研究院 (NIST) 于 2002 年 5 月 26 日制定了新的高級加密標準 (AES) 規(guī)范。
上傳時間: 2016-11-07
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數(shù)據(jù)的重要載體,在軍事和社會經(jīng)濟生活領域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大,它的存儲和傳輸已成為遙感信息應用中的關鍵問題。圖像壓縮編碼技術能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬,它的研究對于遙感圖像應用具有重要的現(xiàn)實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復雜度較低,并行性好,適合于硬件實現(xiàn),能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的實時處理,從而廣泛應用于深空探測和近地觀測。對于直接關系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟建設等方面的遙感圖像的傳輸,必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標準,它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數(shù)據(jù)的安全性,而且易于軟件和硬件實現(xiàn)。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實現(xiàn)了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設計所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 本文設計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運用了流水線設計、高速內(nèi)存設計、模塊并行化設計和模塊串行化設計等技術,在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡,達到了預期的設計目的。
上傳時間: 2013-07-15
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本文以星載圖像數(shù)據(jù)的壓縮與加密為背景,對CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領域做了簡單的對比; (2)對原始CCSDS圖像壓縮算法進行了改進。實驗結(jié)果表明,改進后的算法在提升算法性能的同時,降低了算法的復雜度; (3)研究了AES數(shù)據(jù)加密標準,并實現(xiàn)了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺上,驗證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)著手,研究了AES算法的設計原則、數(shù)學知識、整體結(jié)構(gòu)、算法描述以及AES存住的優(yōu)點利局限性。 針對ARM核的體系結(jié)構(gòu)及特點,對AES算法進行了優(yōu)化設計,提出了從AES算法本身和其結(jié)構(gòu)兩個方面進行優(yōu)化的方法,在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運算、列混合運算和解密模塊中的逆列混合運算中原來的復雜的運算分別轉(zhuǎn)換為簡單的循環(huán)移位、乘和異或運算。在算法結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個32位的寄存器對128bits數(shù)據(jù)進行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設計;在密鑰擴展上的優(yōu)化設計是采用內(nèi)部擴展,即在進行每一輪的運算過程的同時算出下一輪的密鑰,并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里,使得密鑰擴展與加/解密運算并行執(zhí)行;加密和解密優(yōu)化設計是將輪函數(shù)查表操作中的四個操作表查詢工作合并成一個操作表查詢工作,同時為了使加密代碼在解密代碼中可重用,節(jié)省硬件資源,在解密過程中采用了與加密相一致的過程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設計,基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開發(fā)環(huán)境,提出了AES實現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實現(xiàn)方案以及測試方案,總結(jié)了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則,在集成開發(fā)環(huán)境下對算法進行了實現(xiàn),分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結(jié)果,并得劍了正確驗證。在性能測試的過程中應用編譯器的優(yōu)化選項和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法,使算法具有較高的加密速度。
標簽: ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-04-24
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本文對基于FPGA的CCSDS圖像壓縮和AES加密算法的實現(xiàn)進行了研究。主要完成的工作有: (1)深入研究CCSDS圖像壓縮算法,并根據(jù)其編碼方案,設計并實現(xiàn)了相應的編解碼器。從算法性能和硬件實現(xiàn)復雜度兩個方面,將該算法與具有類似算法結(jié)構(gòu)的JPEG2000和SPIHT圖像壓縮算法作比較分析; (2)利用硬件描述語言VerilogHDL實現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法; (3)優(yōu)化算法復雜度較大的功能模塊,如小波變換模塊等。使用雙端口內(nèi)存模塊增加數(shù)據(jù)讀寫速度,利用DSP塊處理核心運算單元,從而很大程度上提高了模塊的運行速度,并降低了芯片的使用面積; (4)設計并實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊級流水線,在幾乎不增加占用芯片面積的情況下,提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量; (5)在QuartusⅡ和ModelSim仿真環(huán)境下對該系統(tǒng)進行模塊級和系統(tǒng)級的功能仿真、時序仿真和驗證。在硬件系統(tǒng)測試階段,設計并實現(xiàn)FPGA與PC機的串口通信模塊,提高了系統(tǒng)驗證的工作效率。
上傳時間: 2013-05-19
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