一种优化的嵌入式通信混合加密SOC电路设计

摘要

随着物联网、智能家居、云处理等技术被越来越多的使用到我们的日常生活中，通信安全成为了一个不可忽视的问题。无论是电子商务、物联网、远程工业控制，都开始支持越来越多的智能移动设备。在2013年的斯诺登事件中，美国被爆出窃听各国重要机构的丑闻，直接迫使世界各国不得不发展各自独立的加密技术。我国在信息安全算法方面的研究较晚，在移动2G、3G时代均不得不采用欧美的相关加密标准。在即将到来的4G时代，为了维护自身权益保护国家安全，我国自主研发了多套加密算法，其中祖冲之算法通过了国际3GPP相关加密标准的审核。数据加密强度与数据完整性是信息安全技术的两大关注点。如何在移动设备上，嵌入低带宽、低成本、高强度、高运算速度的加解密系统是许多学者与工程师的研究课题。数据加密技术是现代商业中常用的手段。就现有的加密算法而言，可分为对称性加和非对称性两类。两种算法各有优势和缺陷。前者信息处理速度快，但会导致网络中的密钥量较大。后者加密速度相对较低占用带宽较大，但大型网络中的密钥量小。实际应用中加密系统实现时存在嵌入难、成本高、加密强度低等问题。
　　本研究主要内容包括：⑴在现有的各类加密算法的基础上，选取国际主流算法与我国自主研发的加密算法进行互补设计，弥补两种算法各自缺陷的基础上，提升信息的加密强度。⑵采用ASIC实现算法的核心部件，并针对电路的结构进行可重构和流水线设计。⑶软硬件的精确同步设计。⑷使用NC-sim工具仿真系统的可行性。⑸使用Design Compiler工具综合的电路并进行结果分析。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究的背景及意义

1.3加密技术的发展

1.4本文的研究内容与工作

1.5本文的结构

第2章 加密原理与应用分析

2.1加密算法概述

2.2 椭圆曲线加密算法原理

2.3 ZUC加密算法原理

2.4小结

第3章 基于ECC与ZUC的混合加密算法的嵌入式系统设计

3.1混合加密算法的提出

3.2 混合加密算法的加解密原理

3.3主要算法的设计与实现

3.4嵌入式系统的设计

3.5小结

第4章 功能验证与性能分析

4.1系统的仿真

4.2综合报告与性能分析

4.3小结

第5章 结论

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果