AES算法中S-box和列混合單元的優(yōu)化及FPGA實現(xiàn)
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3 綜合結(jié)果
在同等頻率要求的前提下，對S-box及列混合單元進行了優(yōu)化，目的是減小設(shè)計面積。優(yōu)化后的算法在ModelSimSE 6.2b下進行仿真，并在Xilinx Spartan 3系列FPGA上進行綜合驗證，時鐘頻率達到166 MHz，占用3 212個基本邏輯門(一個基本邏輯門等效于兩輸入／輸出的與門)，與參考文獻[1]中方法相比節(jié)約52％。由于本文中S-box和InvS-box共用求逆電路，與文獻[2]中的優(yōu)化方法相比硬件資源節(jié)約66％。
其中硬件復(fù)雜度為門級電路個數(shù)。
4 結(jié) 語
在AES的經(jīng)典算法中S-box常常采用查找表的形式來實現(xiàn)，這樣會占用大量的硬件資源。本文采用S-box與逆S-box組合以及GF(28)到GF(24)同構(gòu)變換的方法對S-box進行優(yōu)化，同時，對AES中較復(fù)雜的列混合模塊進行了集成優(yōu)化。優(yōu)化后的方案在不降低密碼算法安全性的前提下，較好的降低了硬件復(fù)雜度，非常適用于信用卡以及其它對硬件規(guī)模要求嚴格的應(yīng)用。
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