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网络安全毕业设计

快速加密解密芯片中KASUMI算法的实现

时间:2020/10/13 21:49:19  作者:  来源:  查看:0  评论:0
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                       论文总页数:27页

1 引言 1

1.1 KUSAMI算法的背景介绍 1

1.2 选题意义 1

1.3 课题研究方法 1

2 算法的构成原理 2

2.1 KASUMI算法 2

2.2 KASUMI算法中的函数 3

2.2.1 i轮的轮函数fi 3

2.2.2 函数FL 3

2.2.3 函数FO 4

2.2.4 函数FI 4

2.2.5 S-boxes 5

2.2.6 S7 5

2.2.7 S9 6

2.2.8 子密钥的生成 8

3 算法的应用和安全性 9

4 设计说明 10

4.1 设计思路 10

4.2 S9-S7盒函数模块设计 11

4.2.1 S9-S7盒设计思想 11

4.2.2 S9-S7盒设计结构简述 11

4.2.3 S9-S7函数模块实例测试 11

4.3 FI函数模块设计说明 13

4.3.1 FI函数模块设计思想 13

4.3.2 FI函数模块设计结构简述 13

4.3.3 FI函数模块实例测试 13

4.4 FO函数模块设计说明 14

4.4.1 FO函数模块设计思想 14

4.4.2 FO函数模块设计结构简述 15

4.4.3 FO函数模块实例测试 15

4.5 FL函数模块设计说明 16

4.5.1 FL函数模块设计思想 16

4.5.2 FL函数模块设计结构简述 17

4.5.3 FL函数模块实例测试 17

4.6 密钥生成函数模块设计说明 18

4.6.1 密钥生成函数模块设计思想 18

4.6.2 密钥生成函数模块设计结构简述 19

4.6.3 密钥生成函数模块实例测试 19

4.7 KASUMI函数模块设计说明 20

4.7.1 KASUMI函数模块设计思想 20

4.7.2 KASUMI函数模块设计结构简述 21

4.7.3 KASUMI函数模块实例测试 21

4.8 KASUMI算法解密模块 22

4.8.1 KASUMI算法解密模块设计思想 22

4.8.1.1 Feistel结构介绍 22

4.8.1.2 KASUMI解密模块设计 24

     25

参考文献 26

     26

     27

总    结

信息安全技术在当代社会中的作用越来越重要,而密码技术是信息安全技术的核心,从而使得密码算法的研究变得重要和迫切。

本文主要介绍了KASUMI算法的结构与原理,并重点介绍了如何用FPGA实现KASUMI算法。并且指出了FPGA实现时关键问题是在于数字信号的控制,其实对于KASUMI算法的本身结构并不是重点关注,而需要关注的是将FPGA结构设计出来,既能将KASUMI算法结构实现,并且能够保证这个结构被调用后信号能完整有效的传输。

以上介绍的FPGA实现KASUMI算法是经过综合和仿真的。

展望:本文所介绍的KASUMI算法的结构中没有输出反馈现象,在FPGA实现KASUMI算法在设计中本来想达到流水线设计水平,所以设计中保留大量中间寄存器,又由于HDL语言设计经验不足,导致低层模块函数过于资源占用十分严重,导致最后完成整个算法比同类并且实现流水线的硕士水平设计多出了3倍的元件资源消耗。这个是一个十分惊人的数字,会严重增加生产成本,不利于产品销售。希望在我将来改进这个设计的时候加入流水线并且大幅度削减元件使用量,加快本设计的速度与加大吞吐量

  


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