基于单片机和FPGA的网络数据加密实现.pdfVIP

第17卷第4期 电子设计工程 2009年4月 7 No．4 Electronic V01．1 DesignEngineering Apr．2009 基矛单片机和FPGA的网络数据加密实现 董晖，武攀 (西安电子科技大学电子工程学院。陕西西安710071) 摘要：介绍了基于单片机、FPGA的网络数据加密实现。整个系统由单片机。FPGA和El通信接口组成。漉密码加密算 法采用A511和W7算法。采用VHDL硬件语言实现nGA功能。该硬件加密系统具有较好的安全性。 关键词：通信技术；加密机；FPGA；单片机；VHDL 中图分类号：11P309．2 文献标识码：A 文章编号：1006-697795-03 ofnetworkdata basedonMCUandFPGA Implementation encryption DONGHui．WUPan (SchoolofElectronicEngineering,XidianUniversity,Xi’m710071，Ch／na) Abstract：，111eintroducesa to networkdata basedonMCUandFPGA．Theiscom- paper wayimplement encryption system of andElinterface．A5／1andW7stream areused．ThefunctionofFPGAis MCU，FPGA algorithm implement- posed cipher ed VHDL basedonhardwareis tohave by languages．7rhisencryptionsystem proved goodsecurityperformance． words：communication machine；FPGA；MCU；VHDL Key technology；encrpytion 1 引言 随着信息技术和网络化进程的发展，网络通信安全问题日 益突出。现场可编程门阵列(F1PGA)以其自身设计灵活、可靠性 加密流程 解密漉程 高的优点广泛应用于加密领域。硬件实现的加密算法不占用计 匝变丑]匮塑口 算机资源，加密过程完全与外部总线隔离，具有较高的数据保 敷据漉榕武 护能力。算法可灵活改变．具有较强的独立性。加密机由单片 图1加密解密流程 机．n，GA和El通信接口组成。FPGA内部算法由VHDL语言ill2．2A5，1算法原理 编写。该系统适用于要求数据安全较高的场合，其终端可为计 A511131是GSM移动通信中数据传输的流密码加密算法。 算机．银行POS机等。提供数据传输的安全性和必威体育官网网址性。 A5／I密码流产生器生成的密码与明文数据帧的每一位相异 或得到密文序列。A5／I算法由3个不同长度的线性反馈移位 2流加密解密原理及算法 寄存器Rl。R2．1t3组成，其长度分别为19，22，23位，其反馈 2．1流加密解密原理 流密码由密钥和密码算法两部分组成，密钥一般存储在 法的初始密钥是“位向量。密码流输出位为3个移位寄存 加解密设备内部。在数据传输前已设置完成。密码算法在较 器的异或输出。移位