论文研究-AES加密算法面积与性能平衡优化研究.pdf

时间:2022-08-11 17:02:09
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文件名称:论文研究-AES加密算法面积与性能平衡优化研究.pdf

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更新时间:2022-08-11 17:02:09

AES算法,面积优化,高性能,FPGA实现

AES密码是目前主流应用的加密算法,研究了在面积优化的同时兼顾加密速度的解决方法。根据字节代换的要求和特点,S盒变换采用16×16位的空间预存储置换表,通过O(1)查表效率即可实现SubBytes变换。将伽罗华域上所有元素的两倍先存储在一张表格中,相应运算只需要通过查表和相加就可以完成,避免了有限域的乘法运算,有效减少了运算次数。密钥扩展是独立于加密算法本身的一个特殊模块,采用上升沿有效的时钟控制密钥生成方法,在生成密钥的同一个时钟周期下降沿进行密钥传递,减少了系统延时,增强了并行性,使得面积优化后的AES加密效率更高,吞吐量更大。通过计数器控制加密函数调用的轮数,使得每个模块能多次被调用,从而使得加密芯片面积减少。实验表明在Xilinx Virtex-5 FPGA上优化后的加密模块所占用面积为11 163 Slices,相比优化之前的20 173 Slices,占用面积减少了将近一半。


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