在這篇文章中，小編將對可編程AES加解密IP的實現(xiàn)加以介紹以幫助大家增進(jìn)對它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

AES屬于分組密碼算法,分組長度為128比特,密鋁長度可以是128、192或256比特,分別對應(yīng)的輪變換次數(shù)為10輪、12輪與140，算法主要包括字節(jié)置換(SubBe)、行移位 SHMRONS)、列混合 xcoumns)和輪密鑰加(AddRoundKey)4個步驟,以字節(jié)作為各個步驟處理的基本單位。

加密過程首先讀入明文與初始密鋁,將二者進(jìn)行輪密鉬加運算、并以初始密鉬為基礎(chǔ)進(jìn)行密銅擴(kuò)展:然后將狀態(tài)矩陣依次進(jìn)行字節(jié)置換、行移位、列混合以及與相應(yīng)輪數(shù)子密銅進(jìn)行輪密銅加,并循環(huán)9輪:第10輪跳過列混合運算,只依次進(jìn)行字節(jié)置換、行移位和輪密銅加,完成后狀態(tài)短陣更新為客文并被輸出、解密討程叫是加密過程的逆運算,輪密鉬加不變、其它操作分別變?yōu)槟孀止?jié)置換逆行移位與逆列混合，并按照加密過程倒序執(zhí)行。

可編程AES加解密IP提供了加解密算法功能，兼容美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）發(fā)布的高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)：FIPS PUB 197。結(jié)合FIPS 197分組加密算法，可編程AES加解密IP具備5種加密模式：ECB，CBC，CFB，OFB，CTR，全部支持加密和解密功能，兼容美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）發(fā)布的推薦分組加密操作模式：NIST Special Publication 800-38A。可編程AES加解密IP內(nèi)建密鑰擴(kuò)展功能，使用初始密鑰產(chǎn)生擴(kuò)展密鑰，用于加解密過程?？删幊藺ES加解密IP處理128-bit分組數(shù)據(jù)，并且支持可編程的密鑰長度：128-bit，192-bit和256-bit。

內(nèi)核特性：

1.      使用AES Rijndael分組加密算法進(jìn)行加解密

2.      兼容聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)FIPS Publication 197

3.      兼容推薦分組加密操作模式：NIST Special Publication 800-38A

4.      用戶可編程密鑰長度：128-bit，192-bit和256-bit

5.      用戶可編程加密模式：ECB，CBC，OFB，CFB和CTR

6.      內(nèi)置密鑰擴(kuò)展

7.      128-bit高速數(shù)據(jù)通路；對于128/192/256-bit加密密鑰，內(nèi)核分別需要11/13/15個時鐘周期來處理128-bit分組

8.      易于集成的同步，可綜合Verilog設(shè)計

9.      通過完全驗證的AES IP

對外接口：

1.      標(biāo)準(zhǔn)的AXI4-Stream數(shù)據(jù)總線

2.      方便的AXI4-Stream類似的接口，用于配置密鑰、模式和參數(shù)

性能指標(biāo)：

1.      加解密吞吐率大于3Gbps@250MHz內(nèi)核時鐘

資源使用（XCKU115為例）：

1.      LUTs：5532，F(xiàn)Fs：2535

從結(jié)果可以看出相比通過修改整體加解密系統(tǒng)的算法功能邏輯并重新下載至FPGA芯片,使用動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)完成加解密算法切換可以有效降低配置文件的大小，可以在系統(tǒng)保持持續(xù)穩(wěn)定工作的情況下，修改加解密算法功能,提高了系統(tǒng)靈活性,并且可以根據(jù)功能要求靈活的修改外部存信器中加解密算法的種類，使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性,能夠適成不同的工作環(huán)境要求。

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