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题目:DES加密算法在FPGA上的设计与实现

关键词:DES;VHDL;FPGA;Cyclone

  摘要


随着数字信息化时代的到来我们依靠网络进行的活动越来越多,对网络安全的关注也越来越强烈。加密技术是被公认为保证网络信息安全的最有效的技术,本课题涉及的DES加密算法是对称密钥体制里最具有代表性的一种古老的加密算法。DES加密算法具有原理简单,易于硬件实现,加、解密速度快等众多优点,因此使用DES加密算法进行加密处理的人群很庞大、应用领域广阔。FPGA是目前电子开发领域的热门选择,所以本课题基于FPGA实现DES加密算法是非常具有研究价值的。

完成本设计时在前期准备阶段先是深入的了解了加密技术领域里涵盖的各种概念和发展状况,对加密技术有了全面的了解,然后重点学习研究了DES加密算法的加密理论和相关技术以及FPGA和VHDL的相关知识,最后根据这些前期的积累完成了DES加密算法的软件模型并在cyclone IV开发板上进行了硬件实现。

本设计在ALTERA公司的Quartus II环境下用VHDL实现,进行编译、综合和仿真。最后将DES加密算法在Altera公司的cyclone IV开发板上进行了硬件实现。在DES关键技术S盒的实现时采用了VHDL语言的CASE语句,这种描述方法既提高了代码的可读性又能降低描述的复杂性,而且易于检错和纠错。经过验证可知本设计的功能是正确可靠的,所消耗器件也比较合理,达到了预期目标。