题目：AES算法分析及硬件实现

随着Internet的发展和网络应用的日益增多，网络安全问题逐渐成为人们不容忽视的一个问题，因而能很好解决网络安全问题的虚拟专用专用网(VPN,Virtual Private Network)安全网关也成为近年来的研究热点。但VPN 安全网关要应用于市场，不得不面对的是日益发展的网络带宽和它自身相对较慢的网络数据处理速度之间的瓶颈问题。 实验室针对现状，提出了一种低成本的高速VPN解决方案，该方案的数据算法使用高级加密标准（advanced encryption standard，AES)。为了在处理器性能有限的情况下提供高的性能，需要使用片上上系统（SOC,System on chip)解决方案。本文针对这个应用，设计并实现了一个应用于VPN SOC具备AMBA接口的数据加密知识产权核（Ip core）。本文的工作主要包含以下几个方面：1) 分析了AES算法的结构和运行模式；2) 分析了常见的几种AES算法硬件实现的优化方式，比较了他们的优缺点，在此基础上提出了本文的实现方式，即算法优化；3) 实现了具AHB DMA master接口和APB slave接口。最终此接口方案可以达到使加密模块具有较高的智能性，可以主动完成从存储器读取数据和向存储器存入数据的任务，以及逻辑实现后的由较低的功耗和面积。4) 采用目前在大规模ASIC设计中常用的功能验证方法，对于确保设计出来的加密模块可靠性和正确性有很大意义。