毕业设计（论文）-aes和camellia算法的软、硬件实现

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1、学号：20031122AES和Camellia算法的软、硬件实现ApplicationofAESandCamelliaonSoftwareandHardware系别：电子信息工程系专业：电子信息工程班级：0311班学生姓名：指导教师：日期：年月至年月北京电子科技学院AES和Camellia算法的软、硬件实现【摘要】对于一个密码算法的评估不仅在于算法的安全性，还在于算法的实现性能。密码算法的实现性能评估主要依据三个标准：实现的难度、占用的资源、实现的速度。本次设计通过实现AES和Camellia两个分别采用

2、SP结构和Feistel结构的著名密码算法，分析其实现性能，研究算法结构、实现平台对算法实现性能的影响。【关键词】AESCamelliaSP结构Feistel结构FPGAVHDL【Abstract】Evaluationofacipherarithmeticincludesnotonlysecuritybutalsoperformanceofapplicationwhichisevaluatedmainlyaccordingdifficulty,resourceandthroughputofapplicat

3、ion.Inthisdesign,arithmeticofAESandCamellia,thetwofamouscipherarithmeticwhicharerespectivelyapplicationofSPNetandFeistelNet,areimplementedtoanalyzetheirperformanceandstudytheinfluenceofthetwodifferentarithmeticnetsandapplicationplatforms.【Keywords】AESCame

4、lliaSPNFeistelFPGAVHDL北京电子科技学院AES和Camellia算法的软、硬件实现目录前言11概述21.1密码学简介21.2已发表的AES与Camellia的研究结果21.3本论文研究意义31.4本论文的组织结构32AES与Camellia算法描述42.1符号约定42.2Feistel网络与SP网络的介绍与比较42.2.1Feistel网络42.2.2SP网络52.2.3Feistel网络与SP网络的比较52.3AES算法描述52.3.1输入输出和中间状态与密钥52.3.2AES的加密

5、算法62.3.3AES的解密算法82.3.4AES的密钥扩展92.4Camellia算法描述92.4.1Camellia的加密算法92.4.2Camellia的解密算法122.4.3Camellia的密钥扩展133开发语言与开发环境介绍163.1软件开发语言与开发环境的选择163.2硬件开发语言与开发环境的选择163.2.1开发环境163.2.2开发语言173.3硬件器件的选择183.3.1ASIC与FPGA之间的选择183.3.2器件选择与介绍194AES与Camellia算法的实现214.1软件实现2

6、14.1.1AES软件实现的关键环节分析21北京电子科技学院AES和Camellia算法的软、硬件实现4.1.2Camellia软件实现的关键环节分析224.1.3软件实现结果比较与分析234.2硬件实现254.2.1硬件实现系统分析254.2.2AES的硬件实现284.2.3Camellia的硬件实现324.2.4系统测试与比较33结论37致谢38参考文献39北京电子科技学院AES和Camellia算法的软、硬件实现前言2000年10月2日，美国的NIST宣布采用Rijndael算法作为AES（Adva

7、ncedEncryptionStandard），并于2001年11月26日发布正式的197号标准——AES标准。随后欧洲的NESSIE也选出了Camellia和AES作为128bit分组算法的标准。Camellia和AES都旨在被推广用于加密公共敏感、秘密信息。Camellia和Rijndael的安全性在其参与标准的评选过程中都已经通过了许多密码专家的测试和评估，在未来的一段时间内能够保证其抵抗各类已知的、未知的攻击和分析。就其良好的安全性和可实现性，这两个密码算法在我国也大受欢迎，并正在逐步取代DES等

8、密码算法成为信息安全应用中密码算法的主流。选用一个密码算法，不仅要考虑到其安全性，还要考虑到其实现的速度和资源消耗。本次毕业设计内容涉及Camellia和AES的实现优化，分别做成两个模块，可用于以后的研究测试和应用。另外，比较二者实现的资源消耗和运行速度，为密码系统设计时算法的选用和实现提供依据。特别在FPGA实现方面，选用有不同特性的芯片比较实现结果，找出不同芯片适合的实现风格，为以后的算法硬件实现提供参考。AES和Cam