AES算法中Sbox和列混合单元的优化及FPGA实现.pdfVIP

夏克维，李冰 (东南大学集成电路学院江苏南京210096) 摘要：由于AES算法的硬件实现较为复杂，在此提出一种优化算法中S—box和列混合单元的方法。其中S—box通 过组合和有限域映射的方法进行优化，列混合单元使用算式重组的方法进行优化。这些优化设计通过组合逻辑实现，经过 仿真并在Xilinx Spartan3系列FPGA上进行综合验证，可以将结构简化，使AES电路面积得到优化，明显节约硬件资源。 关键词：AES算法；S—box；列混合；结构优化；FPGA实现 中图分类号：TN710 文献标识码：B 文章编号：1004—373X(2009)24—011一04 ofS—boxandMixColumnBlocksinAES Optimization andFPGA EncryptionAlgorithm Implementation XIAKewei。I．1 Bing (Instituteof IntegratedCircuit，Southeast University，Naming，210096．China) Abstract：AES isanadvanced thestructureofitis encryptionalgorithm encryptionalgorithm．Because complex，anoptimi— zationthe is of ofS—boxandMixColumnblocksintheAES is algorithmpresented．Theimplementation encryptionoptimized thecombinationalmethod．Thecircuit is in the by logic design theXilinx 3FPGAdeviceand successfullysynthesized Spartan areaofAEScircuitisfinelyoptimized． Keywords：AESencryptionalgorithm；S—box；mix column；optimization；FPGAimplementation Instituteof 美国国家标准与技术局(National Standardand Technology，NIST)于1997年1月提出映射，对S—box的算法进行优化，并采用组合逻辑电路 发展AES(Advanced EncryptionStandard)加密算法，实现，使优化后的S—box在同等频率条件下较显著地 并于同年9月12日推出AES的早期基本算法。在研减少了硬件资源的消耗。同时介绍了一种减小列混合 究了一系列早期算法之后，Rijndael算法被确定为先进 少列混合单元的设计面积。 加密标准(AdvancedEncryptionStandard，AES)。由 于其较高的必威体育官网网址级别，AES算法被用来替代DES和 1 S—