des加密算法的fpga设计及实现

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1、摘要随着信息技术的发展，计算机应用渗透到社会生活的各个领域，特别是军事的应用，使人们对信息的依赖程度越来越高，因而信息安全技术显得格外重要。加密作为信息安全中一个最为有力的武器，正在发挥着重要的作用。DES(DataEncryptionstandard)加密算法在成为加密标准到今天，经历了长期的考验。实践证明DES算法的安全性是能够满足大部分的安全要求的。随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件由早期的只读存贮器(ROM)发展到今天十分流行并广泛应用的现场可编程门阵列FPGA。FPAG具有体系结构和逻辑单元灵活，集成度高以及实用范围宽等特点，可以实现较大

2、规模的电路，编程也很灵活，而且设计开发周期短，设计制造成本低，开发工具先进，标准产品无需测试，质量稳定以及可实时在线检验等优点，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产。所以，应用FPGA来设计和实现DES加密算法具有十分重要的现实意义和广阔的应用前景。本文设计实现了一种基于FPGA的DES加密系统。概括起来，本文主要完成了以下几方面的主要工作:1：介绍了研究课题“DES加密算法的FPGA设计及实现”的背景知识。2：完成了DES加密系统的整体设计。整个系统包括DES顶层模块，密钥生成模块和迭代加密模块。此系统的功能是输入明文和密钥后，输出DES加密后

3、的密文。3：以ModelsimSE5.6为开发软件，用VHDL硬件描述语言设计了DES加密芯片，并且实现了三大模块的具体功能及整体连接。4：利用ModelsimSE5.6进行功能仿真测试并验证了整个系统的功能。【关键词】：DES，FPGA，VHDL，Modelsim，数据加密，模块ABSTRACTWiththedevelopmentofinformationtechnology,theapplicationofcomputerhascomeintosocialanyfield.Especiallyinmilitaryfield,peoplerelyo

4、ninformationmoreseriously.Soinformationsecuritybecomesveryimportant.Encryptionasasortofpowerweaponiswidelyusedinthefieldofinformationsecurity.DES(DataEncryptionStandard)encryptionarithmetichasstoodthelongtestfromwhenitbecametheencryptionstandardtonow.Itisprovedbymuchpracticetha

5、tthesecurityoftheDESencryptioncansatisfythevoluminousneedofsecurity.Withthedevelopmentofmicro-electronictechnology,theprogrammablelogicdevicedevelopfromearlierROMtoverypopularandextensiveappliedFPGA(FieldProgrammableGateArray)today.TheFPGAhasthecharacteristicofflexiblesystemstr

6、uctureandlogicunit,highintegrationandwideapplication.Especially,theFPGAcancarryoutthemorelarge-scalecircuit,programmedflexibly.WhentheengineersusetheFPGAtodesignanddeveloptheproduct,thetimeisshort,thecostislow,thetoolisadvanced,thestandardproductdon’tneedtotest,thequalityisstea

7、dyandtheproductcanbeinspectedonline.So,theFGPAiswidelyusedtodesignandmakeproduct.Therefore,usingtheFPGAtodesignandimplementtheDESencryptionarithmeticisveryimportantanditwillbewidelyusedinmuchfield.Themaincontributionsofthepaperareasfollow:1:Introducedtheresearchtopic"DESencrypt

8、ionalgorithmofFPGADesignandImplementationof"background