基于FPGA的DES算法

基于FPGA的DES加密系统设计与实现

摘要

随着信息技术的发展，计算机应用渗透到社会生活的各个领域，特别是军事的应用，使人们对信息的依赖程度越来越高，因而信息安全技术显得格外重要。加密作为信息安全中一个最为有力的武器，正在发挥着重要的作用。

DES (Data Encryption Standard)加密算法在成为加密标准到今天，经历了长期的考验。实践证明DES算法的安全性是能够满足大部分的安全要求的。采用软件方式实现的DES算法会在很大程度上占用系统资源，造成系统性能的严重下降，而DES算法本身并没有大量的复杂数学计算，在加/解密过程和密钥生成过程中仅有逻辑运算和查表运算，因而，无论是从系统性能还是加/解密速度的角度来看，采用硬件实现都是一个理想的方案。

随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件由早期的只读存贮器((PROM)发展到今天十分流行并广泛应用的现场可编程门阵列FPGA 。 FPGA具有体系结构和逻辑单元灵活，集成度高以及实用范围宽等特点，可以实现较大规模的电路，编程也很灵活，而且设计开发周期短，设计制造成本低，开发工具先进，标准产品无需测试，质量稳定以及可实时在线检验等优点，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产。

所以，应用F

3DES算法原理

基于ARM的3DES加密算法实现

引 言

现代密码学根据密钥类型的不同将加密算法分为对称加密算法和公开密钥加密算法。3DES算法作为对称加密算法的一种，被实践证明是一种安全性非常高的加密算法，受到了广泛的应用。加密算法主要通过软件和硬件两种方式来实现，软件的实现方式具有灵活方便的优点，同时也具有加密速度受限制的缺点。采用硬件实现加密算法是实际应用中必须要考虑到的问题。目前经常采用硬件FPGA等来实现，该种实验方式具有处理速度快的特点，但是对系统的复杂度要求较高。嵌入式微处理器具有实现简单，系统集成度高，体积小，易于移植等众多优点，因此有必要研发基于嵌入式微处理器的加密算法硬件设备，在此提出一种基于ARM处理器的3DES的硬件实现方法。

1 3DES算法原理

DES是美国国家标准局颁布的数据加密算法，作为世界范围内的公开加密标准已经使用了20多年。随着计算机处理速度的提高，DES算法面临着一些安全威胁，DES采用56位密钥，曾经有人用穷举搜索法对DES进行过密钥搜索攻击。近年来也有人提出了差分和线性攻击方案，该方案的实施必须有超高速计算机的支持。为了增强DES算法应对差分或线性攻击的可能性，人们提出了一系列改进方案，采用增加密钥长度是一

/* Note:Your choice is C IDE */ #include \#include \

#define uchar unsigned char

/**************************************************************************** ******************************明文转换声明部分*******************************/ //IP1置换表

int IP_1[64]={58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,

60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4, 62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1, 59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3, 61, 53,

基于DES加密算法的WORD加密插件的实现

摘 要

随着社会发展，社会进入信息时代。信息技术和信息产业正在改变传统的生产﹑经营和生活方式，信息已成为社会发展的重要战略资源。如今，Office办公文档已是日常办公生活中不可缺少的一部分，与此同时伴随而来的信息安全问题也日益突出。如何确保Word文档中的内容不被未授权的第三方所知，防止重要信息被随意改动，成为当务之急。如果在Word工具栏中添加一个加密插件，可以对文档全部内容或部分内容加密，便能有效防止信息泄漏。

本论文采用VB编写Word插件，通过采用Windows下的动态链接库技术（DLL），在VC中把DES算法封装起来做成DLL模块供VB调用，实现了开发加密插件时对加密函数的调用，提高了加密算法的效率。通过使用该插件在Word中添加的工具按键，便能简单有效地对文档内容加解密，使用户在操作WORD文档时更加方便安全。

关键词：加密插件；信息安全；COM组件；动态链接库

目 录

论文总页数：20页

1 引言 ........................................................... 1 1.1选题背景 .......................

FPGA图像处理

第2卷 第5期 光 学 与 光 电 技 术 Vol. 2, No. 5 文章编号 1672-3392(2004)05-0061-04

基于FPGA的图像预处理滤波算法

尹业宏 王 涛 陈 颖

（华中科技大学光电子工程系 武汉 430074）

摘 要 论述了现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）在实时数字图像处理中的应用，同时给出了滤波算法的基本原理、系统的组成框图、VHDL程序的流程图等，图像处理的速度能满足实时性的要求。 关键词 现场可编程逻辑门阵列；VHDL；实时图像处理；并行处理 中图分类号 TN911.73 文献标识码 A

括高斯滤波和高通滤波处理。

１　　前　　言　

对计算机视觉、多媒体应用、通信技术等领域来说，实时的数字图像处理是其中的重点学科之一。传统的前端数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）算法，例如FFT、FIR、IIR滤波器，大多都是利用ASIC或者PDSP来构建的，在硬件的实现中很难满足实时性的要

基于FPGA的恒虚警（CFAR）算法设计与实现

作 者: 学院(系): 专 业:

学 号：

电子工程与光电技术学院 电磁场与微波技术 基于FPGA的恒虚警（CFAR）算法

题 目: 指导老师：

设计与实现

日期： 2015年10月

摘要................................................................................................................................ 1 1 引言............................................................................................................................ 2 2 CFAR算法原理与算法模型 ..................................................................................... 3 2.1 ML类CFAR ...............

FPGA图像处理

第2卷 第5期 光 学 与 光 电 技 术 Vol. 2, No. 5 文章编号 1672-3392(2004)05-0061-04

基于FPGA的图像预处理滤波算法

尹业宏 王 涛 陈 颖

（华中科技大学光电子工程系 武汉 430074）

摘 要 论述了现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）在实时数字图像处理中的应用，同时给出了滤波算法的基本原理、系统的组成框图、VHDL程序的流程图等，图像处理的速度能满足实时性的要求。 关键词 现场可编程逻辑门阵列；VHDL；实时图像处理；并行处理 中图分类号 TN911.73 文献标识码 A

括高斯滤波和高通滤波处理。

１　　前　　言　

对计算机视觉、多媒体应用、通信技术等领域来说，实时的数字图像处理是其中的重点学科之一。传统的前端数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）算法，例如FFT、FIR、IIR滤波器，大多都是利用ASIC或者PDSP来构建的，在硬件的实现中很难满足实时性的要

DES加密解密算法

1实验目的

了解数据加密标准DES算法的执行过程、密钥编排方案和加密算法的实现过程等有一

个更加清晰地认识。

2算法大概流程

如下图所示，DES是一个16轮的Feistel型结构密码，它的分组长度为64比特，用一个56比特的密钥来加密一个64比特的明文串，输出一个64比特的密文串。其中，使用密钥为64比特，实用56比特，另8位用作奇偶校验。加密的过程是先对64位明文分组进行初始置换，然后分左、右两部分分别经过16轮迭代，然后再进行循环移位与变换，最后进行逆变换得出密文。

1

3步骤

3.1准备DES的各种表

包括初始置换表intIP_Table[64]，逆初始置换表int IP_1_Table[64]，扩充置换表

intE_Table[48]，置换函数intP_Table[32]，DES的S盒S[8][4][16]。

生成子秘钥需要使用的表，置换选择1 表PC_1[56]，置换选择2表PC_2[48]，对于左

移的规定，即规定第i次迭代时左移多少位的表MOVE_TIMES[16]。

3.2生成子秘钥

下面是生成子密钥的函数，将16轮迭代所需要的子秘钥全都存放在subKeys[16][48]之中。这个过程中首先是对初始秘钥进行置

陕西理工学院毕业论文（设计）

DES加密算法分析

蔡鹏

(陕理工数学系信息与计算科学专业044班，陕西 汉中 723000)

指导教师：张凌霜

[摘 要] DES数据加密算法是使用最广的分组加密算法，它作为最著名的保密密钥或对称密钥加密算法，

在计算机密码学及计算机数据通信的发展过程中起了重要作用。本次学年论文是主要是学习介绍DES对称密钥数据加密算法，并用c++实现。DES算法具有较高的安全性，为我们进行一般的计算机数据传输活动提供了安全保障。

[关键词] 加密与解密，DES算法，S-盒

引言

密码学是伴随着战争发展起来的一门科学，其历史可以追溯到古代，并且还有过辉煌的经历。但成为一门学科则是近20年来受计算机科学蓬勃发展的刺激结果。今天在计算机被广泛应用的信息时代，信息本身就是时间，就是财富。如何保护信息的安全（即密码学的应用）已不再局限于军事、政治和外交，而是扩大到商务、金融和社会的各个领域。特别是在网络化的今天，大量敏感信息（如考试成绩、个人简历、体检结果、实验数据等）常常要通过互联网

二 ○ 一 三 届 毕 业 设 计

基于FPGA逐点比较圆弧插补算法设计

学 院：电子与控制工程学院 专 业：电子科学与技术 姓 名：…….. 学 号：……… 指导教师：…….. 完成时间：2013年5月

二〇一三年五月

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摘 要

摘 要

本课题主要是研究基于VHDL实现数控系统中的逐点比较圆弧插补，要求圆弧运动过程平滑，在各象限能顺利过渡，并有较小的设计误差，能与运动控制部分很好的集成，实现较高的切割频率。

本课题采用QuartusII软件来调试程序，并进行波形仿真。主要的工作如下： 1） 理解数控系统中逐点比较圆弧插补算法的原理及其实现方法； 2） 通过硬件描述语言VHDL在FPGA上实现上述算法； 3） 完成圆弧插补的仿真与测试。

关键词：VHDL，FPGA，逐点比较法，QuartusII

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