AES加密算法在電子系統(tǒng)中的優(yōu)化和應(yīng)用分析

　　現(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化給人類的生活帶來(lái)方便和快捷的同時(shí)，也給信息的安全帶來(lái)了巨大的考驗(yàn)，而現(xiàn)代電子加密技術(shù)就是這一過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。加密算法作為加密現(xiàn)代電子加密設(shè)計(jì)的核心，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展而不斷的更新?lián)Q代。在本世紀(jì)，也就是進(jìn)入21世紀(jì)后，AES加密算作為一種新型的對(duì)稱加密算法被全世界廣泛的采用研究。它的安全性能夠保證算法在30年內(nèi)不會(huì)落伍。

　　加密算法常用的實(shí)現(xiàn)方式有硬件和軟件兩種，硬件加密在對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求相對(duì)特別高和加密數(shù)據(jù)量相對(duì)比較大的場(chǎng)合有著廣泛的應(yīng)用，但軟件的實(shí)現(xiàn)算法有著在低成本上有著很大的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。

　　本設(shè)計(jì)根據(jù)具體的工況需要分為兩部：硬件加密和軟件解密。硬件加密主要是在FPGA上對(duì)前端采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行AES數(shù)據(jù)加密，使用VHDL語(yǔ)言在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)和調(diào)試。加密后的數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)，通過(guò)VB語(yǔ)言編寫的上位機(jī)解密軟件進(jìn)行解密。但為了嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)的加密和解密需要在軟硬件都可以實(shí)現(xiàn)，以便相互驗(yàn)證

　　本設(shè)計(jì)的AES加密算法是在Xilinx公司的FPGA上實(shí)現(xiàn)AES硬件加密，F(xiàn)PGA型號(hào)是Spantan-2系列的XCS2S300E，解密算法是在VB上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)的。充分利用FPGA和上位機(jī)的優(yōu)勢(shì)，并在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)AES算法做了優(yōu)化，提高解密速度，縮短解密時(shí)長(zhǎng)。開發(fā)工具采用Xilinx公司的ISE和Microsoft公司的VB，仿真工具采用xilinx的ISIM，Chipscope在線仿真。AES算法密鑰長(zhǎng)度選用128位。