AES算法的改进与FPGA设计的开题报告

精品文档---下载后可任意编辑 AES算法的改进与FPGA设计的开题报告 题目：AES算法的改进与FPGA设计 一、选题背景及意义 随着现代数字通信技术的飞速进展，信息安全问题越来越受到人们的重视。因此，加密算法的安全性和效率成为了测量加密系统优劣的关键指标之一。AES（Advanced Encryption Standard）算法是目前使用最广泛的对称密码学加密算法之一，已被应用于多种场景，包括电子商务、移动通信和云计算等。但是，随着计算能力的不断提高，AES算法的安全性和效率也越来越受到挑战。因此，对AES算法进行改进和优化是非常必要的。 同时，现在很多安全系统都采纳了FPGA（Field Programmable Gate Array）技术来进行加密计算，因为FPGA芯片具有高度定制化、高性能、低功耗等优势。因此，将AES算法在FPGA上进行设计和实现，可以更好地提高算法的效率和安全性，为信息安全提供更好的保障。 二、主要讨论内容和方向 本次选题主要讨论内容和方向包括以下几个方面： 1.分析AES算法的原理和流程，确定需要改进和优化的部分。 2.讨论并实现AES算法的改进方案，比如采纳不同的分组长度、不同的轮数和不同的替换盒等。 3.在FPGA平台上实现AES算法，并对比计算性能和资源利用情况，优化算法实现。 4. 使用Simulink进行仿真及验证并进行性能分析，为FPGA优化性能提供更有针对性的调整。 三、预期成果和应用价值 本次讨论的预期成果和应用价值包括以下几个方面： 1.开发出具有改进和优化后的AES算法，提高算法的安全性和效率。 2.在FPGA平台上实现AES算法，提高计算性能和资源利用情况。 3.通过Simulink仿真验证，并对性能进行评估，为FPGA设计提供更有针对性的调整。 4.为信息安全提供更好的保障，促进数字通信技术的进展和创新。 四、讨论方法和技术路线 本次讨论的主要方法和技术路线包括以下几个方面： 1.文献调研和资料分析，讨论AES算法的原理和流程，找出需要改进和优化的部分。 2.基于理论探究，提出AES算法的改进方案，并对比计算性能和资源利用情况，优化算法实现。 3.使用Vivado进行FPGA设计和实现，通过Simulink仿真验证并进行性能分析，为FPGA优化性能提供更有针对性的调整。 4.总结实验结果，分析优缺点，并探讨AES算法的未来进展方向。 五、工作计划和进度安排 本次讨论的工作计划和进度安排如下： 1.第一阶段（2周）：文献调研和资料分析、AES算法原理和流程讨论。 2.第二阶段（4周）：针对AES算法的缺陷和优化部分进行设计和方案提出。 3.第三阶段（6周）：实现改进后的AES算法，进行性能测试和资源利用情况优化。 4.第四阶段（2周）：使用Simulink进行仿真验证和性能分析。 5.第五阶段（2周）：总结实验结果，分析优缺点，并撰写毕业设计论文。 六、参考文献 1. Daemen, J., & Rijmen, V. (2024). The design of Rijndael: AES - the advanced encryption standard. Secur. Wirel. Netw., 4(2), 139-144. 2. Veena, S. V., & Dhanalakshmi, R. (2024). High-Perance FPGA Implementation of AES256 through Cryptographic Algorithm. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, 10(special issue 6), 1553-1562. 3. Shieenesh, K. R., & Raja, K. B. (2024). FPGA implementation of AES algorithms for real time applications. International journal of engineering and technology(UAE), 7(4.28), 1-6. 4. Huarte, J. C., García, J., & Hernández, Á. (2024). A hardware accelerator for AES-256/GCM on FPGAs. Microprocessors and Microsystems, 75, 103190. 5. Dong, J., Li, X., Zhang, C., & Qiu, S. (2024). A scalable hardware architecture for AES on FPGA. IEEE Transactions on Computers, 66(7), 1152-1166.