EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究

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EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究

李浪, 邹祎, 贺位位, 李仁发

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李浪, 邹祎, 贺位位, 李仁发. EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

引用本文:

李浪, 邹祎, 贺位位, 李仁发. EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

LI Lang, ZOU Yi, HE Wei-wei, LI Ren-fa. Research on FPGA optimal implementation of EPCBC Cipher[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

Citation:

LI Lang, ZOU Yi, HE Wei-wei, LI Ren-fa. Research on FPGA optimal implementation of EPCBC Cipher[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

1.
衡阳师范学院计算机系湖南衡阳 421002;
2.
湖南大学信息科学与工程学院长沙 410082;
3.
电子科技大学计算机科学与工程学院成都 611731

基金项目:

国家自然科学基金(61173036);湖南省自然科学基金(2015JJ4011);湖南省博士后基金(897203005)

作者简介:
李浪(1972-),男,博士,教授,主要从事嵌入式系统与信息安全方面的研究.

中图分类号: TP309

Research on FPGA optimal implementation of EPCBC Cipher

1.
Department of Computer Science,Hengyang Normal University Hengyang Hunan 421002;
2.
College of Information Science and Engineering,Hunan University Changsha 410082;
3.
School of Computer Science & Engineering,University of Electronic Science and Technology Chengdu 611731

摘要: 针对资源约束的智能卡加密需要小面积实现的问题,对EPCBC加密算法从硬件上实现面积优化进行了如下研究:1)相同运算只实现一次,主程序调用32次完成加密;2)对S盒变换和密钥变换使用同一寄存器,从而节省寄存器数量;3)把密文轮操作和密钥更新放在一个模块中。通过FPGA优化结果表明,EPCBC密码算法实现面积大幅度减小,优化率达到56%,同时加密运算性能也没有降低,从而为开发受资源约束的智能卡密码硬件提供可行方案。
- 面积优化 /
- EPCBC加密算法 /
- FPGA /
- Verilog HDL
Abstract: In order to achieve small area implementation of encryption in resource-constrained smart cards, we studied the hardware optimal implementation of electronic product code block cipher(EPCBC) encryption algorithm. Firstly, each operation is accomplished only once, and the main program calls the 32 times to complete the encryption. Secondly, the same register is used in the S-box and key transformation so that the number of required registers is reduced. Thirdly, the cipher round operation and key update are put in the same module. Through field programmable gate array(FPGA) the experimental results show that the implementation area of EPCBC is greatly reduced, the optimization efficiency rate reaches 56%, and the encryption performance is not decreased so as to provide practical solutions for resource-constrained cryptographic smart cards.
- area optimization /
- EPCBC cipher /
- FPGA /
- Verilog HDL

[1]	许佳鹏, 王长鑫, 颜俊伟, 蒋洪灿, 孙志朋, 孔洁, 千奕, 苏弘. CSR外靶径迹探测器的前端电子学升级 . 电子科技大学学报, 2023, 52(4): 562-567. doi: 10.12178/1001-0548.2022306
[2]	孙志朋, 千奕, 孔洁, 杨海波, 佘乾顺, 赵红赟, 苏弘, 余玉洪, 唐述文, 张永杰, 方芳, 蒲天磊, 颜俊伟, 柯凌云. 用于深空粒子探测系统的自动标定装置研制 . 电子科技大学学报, 2021, 50(1): 30-35. doi: 10.12178/1001-0548.2020240
[3]	刘慧超, 王志君, 梁利平. 融合视频编码的低复杂度纹理自适应视频加密算法 . 电子科技大学学报, 2020, 49(5): 700-708. doi: 10.12178/1001-0548.2019291
[4]	杨亚涛, 曲鸣, 曹广灿, 蔡居良. 支持多安全运算模块的USB3.0控制器固件设计 . 电子科技大学学报, 2019, 48(2): 195-201. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.02.006
[5]	程东升, 谭旭, 许志良, 陈宝文, 张运生. 结合四维超混沌系统和位分解的图像加密算法研究 . 电子科技大学学报, 2018, 47(6): 906-912. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.06.017
[6]	杨亚涛, 张松涛, 李子臣, 张明舵, 曹广灿. 基于Zynq平台PCIE高速数据接口的设计与实现 . 电子科技大学学报, 2017, 46(3): 522-528. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.03.008
[7]	阎波, 张威威, 林水生. 基于FPGA的复数长方阵SVD算法 . 电子科技大学学报, 2015, 44(4): 481-486. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.04.001
[8]	朱永金, 成友才. 应用于语音信号处理的FPGA并行访问设计 . 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 158-160. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.030
[9]	谢小东, 李平, 范雪, 李文昌, 李威. 支持双向布线结构的一种半定制PLC设计方法 . 电子科技大学学报, 2011, 40(6): 937-940. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.025
[10]	王飞, 辛阳, 杨义先, 钮心忻. 新型的适合于VoIP传输的轻量级加密算法 . 电子科技大学学报, 2009, 38(1): 63-66.
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[12]	李平, 廖永波, 阮爱武, 李威, 李文昌. SoC软硬件协同技术的FPGA芯片测试新方法 . 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 716-720. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.034
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EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

1. 衡阳师范学院计算机系湖南衡阳 421002;

2. 湖南大学信息科学与工程学院长沙 410082;

3. 电子科技大学计算机科学与工程学院成都 611731

基金项目:

国家自然科学基金(61173036);湖南省自然科学基金(2015JJ4011);湖南省博士后基金(897203005)

作者简介:
李浪(1972-),男,博士,教授,主要从事嵌入式系统与信息安全方面的研究.

收稿日期: 2013-09-25
修回日期: 2014-11-02
刊出日期: 2015-02-15

中图分类号: TP309

关键词:

摘要: 针对资源约束的智能卡加密需要小面积实现的问题,对EPCBC加密算法从硬件上实现面积优化进行了如下研究:1)相同运算只实现一次,主程序调用32次完成加密;2)对S盒变换和密钥变换使用同一寄存器,从而节省寄存器数量;3)把密文轮操作和密钥更新放在一个模块中。通过FPGA优化结果表明,EPCBC密码算法实现面积大幅度减小,优化率达到56%,同时加密运算性能也没有降低,从而为开发受资源约束的智能卡密码硬件提供可行方案。

English Abstract

李浪, 邹祎, 贺位位, 李仁发. EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

引用本文:

李浪, 邹祎, 贺位位, 李仁发. EPCBC密码算法的FPGA优化实现研究[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

LI Lang, ZOU Yi, HE Wei-wei, LI Ren-fa. Research on FPGA optimal implementation of EPCBC Cipher[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

Citation:

LI Lang, ZOU Yi, HE Wei-wei, LI Ren-fa. Research on FPGA optimal implementation of EPCBC Cipher[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.016

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