刘诚毅，桂延宁，杨 燕，胡建军

（1.机电动态控制重点实验室，陕西 西安 710065；2.西安机电信息研究所，陕西 西安 710065）

0 引言

加密是数字通信领域中非常重要的技术组成部分。在数字通信系统中通常采用加密的方法对传输信息进行保护。关于加密方法，通常采用对称加密或者非对称加密两种方案。对称加密方法是将原始数据分组和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去，收信方收到密文后采用相同密钥和加密算法的逆算法进行解密，才能恢复成可读的原始数据。分组加密方法具有算法公开、计算量小、加密速度快等特点。

AES是一种典型的分组加密方法，于2001年公 布 在 FIPS（Federal Inf or mation Processing Standar ds）上，自被接纳为标准之日起就已经被工商业界、银行业、政府等作为事实上的密码标准［1］。

AES的高安全性使其成为21世纪加密方法的主流。但是由于其分组的确定性，不能对通信系统中一定的帧结构进行完整的数据加密。针对这一点，本文提出在FPGA平台上基于AES和RC4双分组加密方法相结合的方式对一定帧结构的基带信号进行数据加密。

1 加密算法

1.1 AES加密算法

高级加密标准（Advanced Encryption Stand-ar d，AES）是一种分组迭代加密算法，明文分组长度固定为128 bit，而且支持128、196或256 bit的密钥长度。AES加密算法的实现流程如图1所示。

图1 AES加密算法实现流程Fig.1 Schematic of AES

AES密钥有128、196或256 bit，因此对穷举法攻击有很高的安全性，大多数针对加密算法的攻击已经都在AES上测试过，迄今没有一种攻击可以破坏 AES的安全性［2］。

这种传统的AES加密，信息位个数必须是分组长度的整数倍。……