孟祥兴,曹 欣

(北京电子科技学院电子与通信工程系, 北京 100070)

密码是我们党和国家的命脉,是我国重要的战略资源.在智能物联背景下的大数据信息时代,数据的保密性与安全性显得更加重要.在全球各国密码科研人员的努力下,近年来涌现出各种各样实现方式的机密性、完整性、真实性和不可否认性皆优秀的高性能密码算法.NBC分组密码算法就是我国自主研发的最新密码算法.

可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)是20世纪70年代发展起来的一种新型器件,PLD在简化电路设计、降低开发成本、提高系统可靠性等方面起到了重要的作用.现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)是美国Xilinx公司于1985年推出的采用单元型结构的PLD器件.FPGA采用CMOS、SRAM工艺制作,其内部由许多独立的可编程逻辑单元构成,各逻辑单元之间可以灵活地相互连接,具有密度高、速度快、编程灵活、可重新配置等优点,是目前主流的PLD器件之一.

分组密码算法是一种对称加密算法,其明文信息具有良好的可扩展性,不需要密钥同步,具有较强的适用性.但是,加密速度慢、错误扩散传播等缺点使其在互联网的应用较少.因此,快速实现分组密码算法成为分组密码工程应用必须解决的问题.结合FPGA器件的优点和分组密码算法的不足,用FPGA实现分组密码算法成为解决分组密码算法加密速度慢的有效手段,并在工程领域得到了广泛应用.

本文研究NBC分组密码算法的FPGA高速实现.针对分组密码特点,结合有限状态机技术、非阻塞……