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《一种新型的基于FPGA的SMS4密码算法电路设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、原创性声明郑重声明：此篇题为《一种新型的基于FPGA的SMS4密码算法电路设计》的论文是作者在导师的指导下，于武汉大学攻读硕士学位期间，进行研究工作所取得的成果。根据作者所知，论文中除了参考文献列举的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。作者签名：倪奎王安文旷捷罗军导师签名：黄启俊常胜撰写日期：二零零九年四月四日一种新型的基于FPGA的SMS4密码算法电路设计作者：倪奎王安文旷捷罗军导师：黄启俊常胜（武汉大学物理科学与技术学院电子科技系，武汉，430072）摘要：SMS4是用于WLAN的国内官方公布的第一个商用密码算法，具有较好的抗破解能力
2、。本论文提出了一种新型的基于FPGA硬件实现的SMS4分组密码算法电路的设计。相较于常用的流水线设计方法和迭代设计方法，此设计将流水线和迭代运算相结合，结合了前者较高处理速度和后者较小实现面积的优点，达到了较好的性能，对WLAN商用密码算法的FPGA硬件实现有参考意义。通过QuartusII8.0软件时序仿真验证了此设计的正确性，并使用以CycloneIIFPGA芯片为核心的DE2开发板验证了此设计的可实现性。关键词：FPGA;WLAN;SMS4密码算法;流水线ANovelFPGA-basedCircuitDesignofSMS4CipherAlgo
3、rithmAuthor:NiKui,WangAnwen,KuangJie,LuoJunTutor:HuangQijun,ChangShengAbstract:SMS4isthefirstbusinessWLANcipheralgorithm,declaredofficiallyinChina,whichhasgoodanti-crackingability.ThispaperpointsoutanovelFPGA-baseddesignmethodofSMS4blockcipheralgorithm.Comparingwithgeneraldesig
4、nmethodsofSMS4blockcipheralgorithm,suchaspipelinemethodanditerationmethod,thisnoveldesignintegratespipelinewithiterationcalculation,whilethequalityofquickprocessingspeedandsmallresourceoccupationcoefficientarecombined.ItisavalueexplorationofFPGA-basedhardwarerealizationofbusine
5、ssWLANcipheralgorithm.ThefunctionofthisdesignissimulatedbyQuartusII8.0,andthewholedesignisrealizedontheDE2developmentboard.Keywords:FPGA;WLAN;SMS4CipherAlgorithm;pipeline0.引言WLAN(WirelessLocalAreaNetworks)是利用RF(RadioFrequency)技术，取代旧式双绞铜线所构成的局域网络，用来弥补有线局域网络的不足，以达到“信息随身化、便利走天下”的理
6、想境界。它具有轻便灵活、工作效率高、安装成本低等优点。然而，由于无线局域网的开放广播特性，其安全性成为应用中的主要问题。常用于加强安全性的密码算法主要有：哈希函数如SHA-1(SecureHashAlgorithm),HMAC(Keyed-HashMessageAuthenticationCode),MD5;对称密码算法如IDEA(InternationalDataEncryptionAlgorithm),DES(DataEncryptionStandard),AES(AdvancedEncryptionStandard),RC4,RC5,SMS4等
7、；非对称密钥算法如DSA[1-2](DigitalSignatureAlgorithm),RSA(RivestShamirAdleman)，ECC等。哈希函数算法的安全性在其函数被破解后受到了质疑。非对称密码算法相对复杂，运算的速度慢，密钥较长。SMS4与DES、AES等算法一样,都是基于SBOX的分组对称密码算法，分组长度和密钥长度为128比特。SMS4算法有很强的抗暴力破解[3]能力，其S盒的设计已经达到欧美分组密码标准算法S盒的设计水准，具有较好平衡性、非线性、Walsh谱等性质,但其算法的整体安全特性还有待进一步的[4-5]研究。作为国内公布
8、的第一个用于WLAN的商用密码算法，无论是对无线局域网产业还是对商用密码研究都有非常重要的意义。硬件实现SM
