适用于CCSDS的“一帧一密”加/解密方案的FPGA实现

作     者：刘兰 姚行中 王振宇 杨晓非 

作者机构：华中科技大学光学与电子信息学院武汉430074 第二炮兵指挥学院精确制导技术实验室武汉430012 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2015年第51卷第10期

页      面：84-88页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

基　　金：第二炮兵预先研究基金(No.EP121007) 

主　　题：高级加密标准(AES) 计算器模式 一帧一密 加/解密 现场可编程门阵列 

摘      要：加密是卫星数据传输系统特别是卫星星地数据传输系统的重要组成部分。设计了一种针对CCSDS标准的加/解密方案,该系统以Xilinx Spartan 6开发板为开发平台,以AES为核心加密算法,CTR模式为工作模式,能实现对少于块大小的数据的加密而不产生冗余数据,克服了分组加密算法只能对固定块大小的数据进行加密的局限性。提出一帧一密的加密方案,能有效提高算法的安全性。算法中采用的流水线结构和逻辑复用方法,能有效提高速度与节省芯片资源。在33 MHz时钟下测试,系统加密速度和解密速度都能达到264 Mb/s。