AES-128,全称为Advanced Encryption Standard with a 128-bit key,是一种广泛应用的对称加密算法,主要用于保护数据安全。在 FPGA(Field-Programmable Gate Array)上实现AES-128,可以提供高效、实时的加密与解密功能,尤其适用于嵌入式系统和物联网设备。下面我们将深入探讨AES-128的工作原理以及在FPGA中的实现。 AES-128算法由以下几个步骤组成: 1. **初始轮**:将128位的明文与128位的密钥进行混合。这个过程包括字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加四个子步骤。 2. **中间轮**:接下来的9轮中,同样的四个子步骤反复执行,每一轮都会使用一个新的轮密钥,增强安全性。 3. **最终轮**:最后一轮与中间轮类似,但省略了列混淆步骤,确保解密过程的逆向操作。 **字节代换**:使用预定义的S盒(Substitution Box),每个字节都被替换为另一个字节,增加破解的难度。 **行移位**:矩阵的每一行向左移动一定数量的位,使得不同行的数据交错,增强加密效果。 **列混淆**:通过线性变换,使列中的数据相互影响,增加密码的复杂性。 **轮密钥加**:每一轮结束时,将当前轮的密钥与明文或密文异或,为下一轮做准备。 在FPGA中实现AES-128,我们可以利用FPGA的并行处理能力,设计出硬件加速器。这通常包括以下部分: 1. **状态机**:控制整个加密/解密过程的时序,确保各个步骤按正确顺序执行。 2. **数据路径**:实现字节代换、行移位和列混淆的功能模块,这些模块可以通过查找表(LUT)、移位寄存器等逻辑单元构建。 3. **轮密钥生成器**:根据主密钥生成每轮所需的轮密钥,这通常涉及到一系列的位扩展和异或操作。 4. **接口**:设计输入/输出接口,接收明文数据和密钥,输出密文数据,可能还包括调试信息。 5. **时序优化**:为了达到高速加密,需要考虑时钟周期和逻辑深度,确保所有操作能在规定时间内完成。 在提供的文件"tb"中,"tb"通常代表Testbench,是验证AES-128设计是否正确的测试平台。它会模拟各种输入数据和密钥,检查输出结果是否符合预期,以确保FPGA设计的正确性和性能。 通过这样的工程文件,开发者可以学习到如何在FPGA中实现高效的AES-128硬件加速器,并且可以利用Testbench进行验证,确保其功能正确无误。这种实践对于理解和掌握FPGA开发、密码学以及数字电路设计都具有重要意义。
2024-08-08 16:37:02 159KB fpga开发 AES加解密
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aes-128加解密,亲测,可以使用,纯c代码编写,
2023-11-14 22:13:39 15KB aes-128
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[编辑] 我建议将此作为替代方案,它会好一点- aes_c aes-128 ECB 的简单 c 代码。 无耻地从窃取,所有功劳都在那里。 这里的想法是为简单(嵌入式)应用程序提供 AES 支持。 由于查找表,在 Cortex-M4 上编译为大约 3k (ROM)。 没有对性能的承诺,但它确实有效。 公共领域,随意使用和滥用。 TODO:请看以下内容。 由于查找表较少,它应该减少大约 1.5k-2k。
2023-03-10 21:36:40 32KB C
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本程序支持AES 128/192/256算法,例子用的是128算法的输入。如果要换乘192/256,请使用对应长度的密匙。
2022-11-23 11:26:13 7KB AES AES-128 AES-192 AES-256
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用于计算AES CBC算法的(解密)程序,key长度128bit 看到很多朋友说我之前的算法只有加密的,那是因为之前我这边只需要做加密就OK,解密交给三位机来做的。 现在我把解密的算法也提交上来了. 省的大家操心了,让天下的罪都归老衲吧,阿弥陀佛。。。
2022-09-23 14:54:17 12KB AES CBC 128bit C语言
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做国外电表DLMS加解密必用的算法,费劲我几个月的整理修改,总算把这GCM-AES-128的加解密算法和密钥传输的包裹算法弄好。算是商业机密吧,呵呵!据说有厂家为数据传输加解密前前后后搞了2年。 压缩包里有三个代码文件,附有测试程序和测试数据。 同行的人,肯定认为这10分值的。
2022-05-12 18:17:44 98KB GCM-AES-128 aes_wrap aes_unwrap gcm-aes-128加
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N_m3u8DL-CLI:[.NET] m3u8 downloader 开源的命令行m3u8HLSdash下载器,支持普通AES-128-CBC解密,多线程,自定义请求头等. 支持简体中文,繁体中文和英文. English Supported
2022-05-06 01:14:58 5.01MB windows downloader command-line m3u8
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在Qt下实现的AES-128 CBC模式的加密解密
2022-04-08 18:00:13 11KB qt AES
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对称解密使用的算法为 AES-128-CBC,数据采用PKCS#7填充。 微信官方提供了多种编程语言的示例代码但是没有ASP的,网上也没有现成的,所以只能自己折腾了,通过整合CryptoJS v3.1.2可以实现AES跟BASE64的解密,从而实现纯ASP版的无组件加密数据解密算法。稍微修改一下可以也可以用于企业微信加密解密。
2021-12-16 09:08:01 15KB ASP 加密数据解密算法 AES-128-CBC PKCS#7
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128位AES攻击 作者:纪尧姆·莱宁(Guillaume Leinen) 项目介绍 该项目的目标是在未知的fpga上设置CPA-DPA类型的硬件攻击。 目的是通过分析从对象的电磁辐射得出的消耗痕迹来找到子密钥或整个密钥。 为此,我们有20,000个测量值,其中包含20,000个明文和20,000个密文。 攻击过程 第一步:概述数据样本和第一步 ->在计划攻击之前,我们希望对捕获的数据有一个总体了解。 因此,我们首先显示20,000个电流测量值之一。 确实观察到了电流变化,这与AES加密算法相对应。 另一方面,不可能为所有小节得出确切的回合位置,因为每个小节选择的明文都不相同,这显然会改变计算时间。 因此,有必要使用平均值以获得与算法进度有关的更好数据。 实际上,我们可以更好地看到与AES算法各轮相对应的峰。 只有一个峰值过量存在,这是VHDL代码的初始化,因此应将其忽略。 因此,我
2021-12-05 22:42:25 815KB MATLAB
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