针对AES加密算法的研究及其FPGA实现的任务书.docx

针对AES加密算法的研究及其FPGA实现的任务书
一、任务背景与目的
AES（AdvancedEncryptionStandard），高级加密标准，是一种对称加密算法。在信息安全领域中，加密算法是保障信息系统信息安全的核心技术之一。而AES是一种广泛使用的加密算法，应用于数据传输、密码学协议等多种场景中。
为了深入了解AES加密算法的原理和实现，本次任务旨在：
1.了解AES算法的基本原理和流程。
2.研究AES算法的实现方式，包括软件和硬件实现。
3.研究FPGA（Field-ProgrammableGateArray）平台的基本结构和开发流程，掌握FPGA的电路设计及编程方法。
4.设计并实现基于FPGA的AES加密算法硬件加速模块，评估其效率和安全性。
二、任务内容和要求
1.了解AES算法的基本原理和流程。
（1）AES算法的背景和发展历程。
（2）AES算法的基本原理和流程。
（3）AES算法的流程及加密过程中的关键步骤。
2.研究AES算法的实现方式，包括软件和硬件实现。
（1）AES算法的软件实现方法及常用开源软件库。
（2）AES算法的硬件实现方法，包括基于FPGA的硬件加速器实现方法。
（3）比较AES算法在软件和硬件实现方面的优缺点，选择实现方式。
3.研究FPGA平台的基本结构和开发流程，掌握FPGA的电路设计及编程方法。
（1）FPGA的基本结构和特点。
（2）FPGA的应用领域和发展现状。
（3）掌握FPGA的设计流程和基本设计方法。
（4）掌握FPGA的编程方法，使用VHDL语言编写硬件描述文件。
4.设计并实现基于FPGA的AES加密算法硬件加速模块，评估其效率和安全性。
（1）基于AES算法，设计FPGA的硬件加速模块。
（2）使用VHDL语言编写硬件描述文件，生成实际的电路图。
（3）进行电路仿真、时序分析和资源占用率分析。
（4）评估硬件加速模块的加密效率和安全性，与常见的软件加密方式进行比较。
（5）总结工作成果，撰写论文。
三、技术要求和难点
1.了解和掌握AES加密算法的基本原理和流程，理解加密算法的应用场景。
2.掌握FPGA的基本结构及开发流程，熟悉VHDL语言编程。
3.了解FPGA硬件加速器的实现方法，掌握硬件电路设计技术。
4.研究和实现方法，评估硬件加速模块的加密效率和安全性。
四、预期结果和成果形式
1.理论研究方面：掌握AES加密算法的基本原理和流程，了解其软件和硬件实现方法。
2.实际设计方面：完成基于FPGA的AES加密算法硬件加速模块的设计和实现，并对其效率和安全性进行评估。
3.论文撰写方面：撰写一篇有关AES加密算法的研究和基于FPGA的实现方案的论文，详细介绍其相关知识点和实现过程。