[工学]基于fpga 的des加密算法的实现

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1、杭州电子科技大学杭州电子科技大学摘要密码技术作为信息安全的支撑技术，事关国家的根本利益，同时直接影响国家的未来和发展，世界各国都对此予以充分重视。随着网络的快速发展，信息安全越来越引起人们的关注。DES(DataEncryptionStandard，数据加密标准)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（PROM）发展到今天十分流行并广泛应用的现场可编程门阵列CPLD/FPGA。CPLD/F

2、PGA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CPLD/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。概括起来，本文主要完成了以下几方面的主要工作：（1）完成了DES加密系统的整体设计。整个系统包括DES加密核心模块和函数包模块。（2）在ALTERA公司的QuartusII

3、环境下用VHDL实现，进行编译、综合和仿真。关键字：DES；VHDL；FPGA杭州电子科技大学ABSTRACTAsthekeyoftheinformationsecurity,encryptiontechnologyinfluencethenation’sbenefit.Itwillaffectnational’sfutureandthedevelopmentdirectly.Variouscountriesallregardingthisasimportanttechnology.Withtherapid

4、developmentofinternet,peoplepaymoreattentiontotheinformationsecurity.DES(DataEncryptionStandard)encryptionarithmetichasbeenstandingthroughmanytestssinceitbecametheencryptionstandard.ItisprovedthatthesecurityoftheDESencryptioncansatisfythevoluminousneeds.Wi

5、ththedevelopmentofmicro-electronictechnology,theprogrammablelogicdevicedevelopsfromearlierROMtoCPLD/FPGAwhichisverypopularandextensiveappliedtoday.TheCPLD/FPGAhasthecharacteristicsincludingflexiblesystemstructureandlogicunit,highintegrationandwideapplicati

6、on.Especially,theCPLD/FPGAcancarryoutthemorelarge-scalecircuitandcanbeprogrammedflexibly.WhentheengineersusetheCPLD/FPGAtodesignanddeveloptheproduct,thetimeisless,thecostislower,andthetoolsaremoreadvancedthanusingotherdevicesbecausethestandardproductdoesn’

7、tneedtotestasbefore,thequalityissteadierandtheproductcanbeinspectedonline.So,theCPLD/FPGAiswidelyusedtodesignanddevelopproduct.Therefore,usingtheCPLD/FPGAtodesignandimplementtheDESencryptionarithmeticisverypracticalandwillbepopularinmanyfields.Themaincontr

8、ibutionsofthepaperareasfollow:(1)CompletedthewholedesignoftheDESencryptionsystem.ThewholesystemincludestheDESencryptioncoremoduleandthefunctionpackagemodule.(2)UsedALTERACompanyplatform--QuartusII，VHDLtoreali