基于fpga安全链路通信协议的研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于

2、论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:摘要数据链路通信是对物理层的通信传

3、输进行原始比特流功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路。本文的选题主要是在数据链路通信的基础上进行研究的。论文研究了USB和FPGA的基本原理，重点讨论AES加密算法及安全链路通信方面的相关技术，设计了一种以USB作为接口的基于FPGA的安全链路通信协议，使用AES算法对传输的数据帧进行加解密，实现了一个安全链路通信协议，并进行了验证和测试。论文的主要工作是:（1）研究了USB通信的原理，分析了AES中的加解密机制及其算法。（2）给出了一种基于FPGA的链路通

4、信协议。该协议中提供了帧的格式，如握手同步信号等，并引入了校验与重传的思想，进一步对数据的链路通信提供了可靠的握手重传机制。（3）将AES加解密算法应用于链路通信协议中，给出了一种基于FPGA的安全链路通信协议。最后，在ISE等软件下对链路通信协议进行了验证，验证结果表明链路通信实现了其安全性。关键字：FPGAUSB接口链路通信协议AESAbstractDatalink-communicationistoenhancetheoriginalbitstreamforthephysicallayer

5、ofcommunicationtransmissionfunction,tomakethephysicallayerprovidesthephysicalconnectionthatcangowrongtransformedintoalogicalerror-freedatalink.Andthisthesisismainlyonthebasisofthecommunicationofdatalink.ThebasicprinciplesofUSBandFPGAarediscussedinthi

6、sthesis,especiallyanemphasisdiscussiononaspectsofsomerelatedtechnologyaboutAESencryptionalgorithmandsecurelinkcommunicationaremade.AFPGA-basedsecurelinkcommunicationprotocolwithUSBinterfaceisdesigned.TheprotocolisusingtheAESalgorithmtoencryptanddecry

7、ptthetransmitteddataframe.Thesecurelinkcommunicationprotocolhasimplemented,verifiedandtested.Themainworksofthedissertationareasfollows:(1)ThetheoryofUSBcommunicationisanalyzed,andtheencryption-decryptionmechanismsandalgorithmsinAESarealsodiscussed.(2

8、)AnFPGA-basedlinkcommunicationprotocolispresented.Theagreementprovidesaframeformat,suchasthehandshakesynchronizationsignals,andcheckingandretransmissionideaswereintroduced,whichprovideareliablecommunicationhandshakeretransmissionmechanismfurther.(3)T