[实用新型]一种AES算法加密装置及数字电视前端双向认证系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及AES算法加密技术领域，尤其是涉及一种基于FPGA的AES算法加密装置及包括该加密装置的数字电视前端双向认证系统。

背景技术

高级加密算法(Advanced Encrypt Standard，AES)是一种迭代型的高级分组加密算法，分组长度为128bits，密钥长度可为128，192和256位。以密钥长度为128位为例，详细介绍AES算法的加密操作流程，如图1所示，待加密的数据按128位分组输入，在进行第一次加密迭代之前，首先进行密钥运算操作，之后启动Nr次加密迭代操作流程；在Nr次加密迭代过程中，加密数据首先经过S盒置换和字节的移位操作，之后进行混列变换，最后进行密钥运算操作；在最后一次加密迭代的时候省略混列变换操作，输出加密以后的数据；解密操作流程：待解密的数据按128位分组输入，在进行第一次解密迭代之前，首先进行密钥运算操作，之后启动Nr次解密迭代操作流程；在N：次解密迭代过程中，与加密流程不同的是，解密首先进行的是字节的移位操作，再进行S盒的逆置换，之后进行密钥运算操作，最后进行混列逆变换；在最后一次解密迭代的时候省略混列逆变换步骤，输出解密以后的数据。AES的加密操作和解密操作使用的是相同的子密钥值，只是使用的子密钥的顺序不同。

用FPGA来实现AES算法，首要解决的问题是字节替换，字节替换是一个非线性的字节替代，独立地在每个状态字节上进行运算。它包括两个变换。

1.在有限域GF(28)上求乘法逆，‘00’映射到它自身。

2.在GF(2)上进行下面的仿射变换：

y0y1y2y3y4y5y6y7-1111100001111100001111100001111110001111110001111110001111110001x0x1x2x3x4x5x6x7+01100011]]>