基于复合域的SM4算法FPGA设计与实现

作     者：李俊榜 李金林 潘晟 梁家任 钟雪绮 张润莲 LI Junbang;LI Jinlin;PAN Sheng;LIANG Jiaren;ZHONG Xueqi;ZHANG Runlian

作者机构：桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室广西桂林541004 

基　　金：广西青年创新人才科研专项(桂科AD20238082) 广西大学生创新训练计划(202010595195,202010595138) 

出 版 物：《桂林电子科技大学学报》 (Journal of Guilin University of Electronic Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第1期

页      码：49-55页

摘      要：推广和应用国密算法是加强我国信息安全的重要举措。提高密码算法的实现速度,降低其硬件实现成本,已成为实际应用中的迫切需求。该问题的解决方案之一是基于复合域的SM4算法FPGA硬件设计与实现。基于对S盒的复合域分解和电路优化,该方案降低了硬件逻辑门数;同时重构基于复合域的SM4算法硬件电路,并改进了轮常量和轮密钥的生成和存储方式,以降低硬件面积;设计了数据通信模式,以实现上位机和FPGA之间的通信,并通过数据加解密为应用提供安全支持。仿真测试和软硬件实现证实了基于复合域的SM4算法FPGA硬件实现的正确性,同时提高了算法的吞吐量。综合评测结果表明,该方案具有更小的实现面积。

主 题 词：SM4 S盒 复合域 仿射变换 FPGA 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-808X.2023.01.008

馆 藏 号：203120996...