基于VHDL语言的DES加密算法设计
关键词 DES算法 加密 VHDL毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title DES encryption algorithm design based on VHDL language
Abstract
DES algorithm, is widely used in the area of PIN encrypted transmission of credit card holders, two-way authentication between the IC card and POS, financial transaction data packet MAC verification. This paper will give a detailed description and analysis to the principle of the DES encryption algorithm.It will put forward points module design thought,and use a portfolio logic module to achieve each iteration algorithm of internal operation,a state machine to control the iteration times and product exchange steps,a single module to complete the son of key generation.Finally,take a top-level module to control algorithm process, and call the son produce modules and the key combination operation module function complete algorithm.At last,use VHDL language realizae DES encryption algorithm.After the completion of the algorithm,simulation system will be used to verify the correctness of the algorithm.
Keywords DES Algorithm encryption VHDL
目 次
1 引言 1
2 DES算法的原理 4
2.1 DES算法原理 4
2.1.1 子密钥产生器 6
2.1.2 初始置换IP 7
2.1.3 选择扩展运算E 8
2.1.4 加密运算 8
2.1.5 选择压缩运算S 8
2.1.6 置换选择P 11
2.1.7 乘积变换 11
2.1.8 逆初始置换#IP 11
2.2 DES解密方法 12
3 DES算法的VHDL实现 12
3.1 总体设计 12
3.2 子密钥产生模块 12
3.3 组合逻辑运算模块 14
3.3.1 选择扩展运算E 15
3.3.2 异或加密运算 16
3.3.3 S盒压缩运算 17
3.3.4 置换运算P 17
3.3.5 左右分组异或运算 18
3.3.6 组合运算模块顶层文件 18
3.4 时序控制模块——状态机 19
4 系统仿真与综合 22
4.1 系统综合 22
4.2 系统仿真 23
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
附 录 32
1 引言
古往今来，通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上，交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天，人类已进入信息化时代，现代通信涉及各个行业，信息安全已成为人人都关心的问题，这就促使密码学揭去了神秘的面纱，为更广泛的领域和大众服务。[1]
从最初的保密通信发展到目前的网络信息加密，信息加密技术一直伴随着信息技术的发展而发展。作为计算机信息保护的最实用和最可靠的方法，信息加密技术被广泛应用到信息安全的各个领域。信息加密技术是一门涉及数学、密码学和计算机的交叉学科。现代密码学的发展，使信息加密技术已经不再依赖于对加密算法本身的保密，而是通过在统计学意义上提高破解的成本来提供高加密算法的安全性。[2]