第 33 卷 2 期 第 2 0 0 6 年 4 月 文章编号 :100022472 ( 2006) 0220066204
湖 南 大 学 学 报 (自然科学版) Journal of Hunan University ( Natural Sciences)
IC 卡的优化设计及 FPGA 仿真
张红南 ,刘晓巍 ,邓 ,张卫青 ,胡 ,赵 蓉 锦 欢
( 湖南大学 应用物理系 ,湖南 长沙 410082 )
: 针对数字电路设计中面积和速度相互矛盾的问题 , 提出了 A ES 算法的一种优 摘 要 化处理方法 ,将加密和解密共用一个存储器 ,并以此为基础针对密钥分组为 128 位的情况 , 对硬件结构进行了优化处理 ,使密钥扩展与加/ 解密模块共用 4 个替换盒 ,充分利用了硬件
资源 ,达到较高的速度/ 面积比 ,由此设计出了适合 IC 卡的 A ES 协处理器 ,并用 Xilinx 公司 的集成开发软件 Xilinix ISE6. 0 对该设计进行功能仿真 , 布局布线后仿真验证 , 结果证明本 设计优化设计方案的可行性达到了 IC 卡对 A ES 协处理器的要求 . 关键词 : 密钥 ; 仿射 ;A ES 中图分类号 : TP309 文献标识码 :A
Optimized Design and Simulation Based on FP GA of IC Card
( Dept of Applied Physics , Hunan Univ , Changsha , Hunan 410082 , China)
of encryption and decryption satisfied the requirement of IC card for the AES processor , which showed that the design was feasible. Key words :keys ; affine ; A ES
Abstract :Considering the problem of the chip area and the speed during the design of digital circuit , this paper put for2 ward an optimization method of the AES algorithm. In this paper , the operation of encryption and decryption used the same memorizer. Aiming at the encryption which grouped for 128 bit , we also gave an optimization methods of its structure ,in
which the extension of the key and the blocker of the encryption and decryption used the same four changing boxes ,thus fully signed a AES processor which could meet the demand of IC card. Later , the design was simulated on the operation flat of the
ES ( 高级加密标准 ,Advanced Encryption stan2 A dard) 是一种对称加密标准 [ 1 ] ,是为取代已不安全的 D ES 和 3D ES 而制定的 . A ES 算法的实现研究主要集中在软件 PC 实 现, 硬件实现和 DSP 实现 3 个方面 . 目前 ,商用的软 件加密产品还未见到 . [ 2 ] 对于硬件实现 , 国外一些
Ξ 收稿日期 :2005 12 07 基金项目 : 湖南省自然科学基金资助项目 (03JJ Y3097) 作者简介 : 张红南 (1952 - ) ,男 ,湖北汉川人 ,湖南大学副教授 E2mail :zhn1952 @sohu. com
using the hardware resource. In this way , we attained a high ratio of the speed to the area. Based on this method , we de2 XilinixISE6. 0 , which was impoldered by the corporation of Xilinx. From the simulation result , we could see that the speed
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第33卷2 期第2 0 0 6 年4
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