대칭 암호 HDL

Question

괜찮은 C 프로그래머가 주어진 대칭 암호의 VHDL 코드를 처음부터 작성하고 싶다고 가정 해보십시오. 작성자 중 지나치게 어려운 것은 아니지만 아이디어 나 팁이 있습니까? 마지막 프로젝트의 개념 증명 일뿐입니다. opencores 코어를 사용하여 AES를 성공적으로 사용할 수 있습니다.

기본적으로 VHDL 구현을 작성하는 데 일주일이 걸립니다. 나는 C에서 평균 이상이지만 VHDL에서 그렇게 좋지는 않을 것이다. EStream 암호에 관한 책을 읽었습니다. 누군가가 올바른 방향으로 나를 가리킬 수 있다면 ... 감사합니다!

P. 내 관심사는 FPGA로 구현하기에는 너무 어색한 과제를 다루겠습니다. 제한된 시간을 고려해야합니다!

Answer 1

HDL은 소프트웨어 개발과는 다른 사고 방식이 필요합니다. 1 주일 안에 처음부터 다시 시작하지 않을 것입니다. 원래의 Verilog AES 구현 (Opencores에서도 가능)을 시도 할 수 있습니다. VHDL로 변환하는 과정에서 몇 가지 사항을 가르쳐 주지만 Verilog에서 부족한 VHDL 기능을 적절하게 활용하는 법을 배울 수는 없습니다.

Answer 2

필자는 VHDL은 말할 것도없이이 특정 (그리고 현재 일자) 대칭 암호화 알고리즘을 매우 철저히 이해하고있는 1996 년 2 일 반 동안 디지털 암호화 표준 (DES)을 1996 년에 작성했습니다. 또한 VHDL 코드의 일부를 생성하는 C 프로그램을 거의 사용하지 않습니다 (테스트 벤치 용 테스트 벡터 인 S 박스). DES는 원래 하드웨어로 구현되어야했으며, RTL 레벨에서 한 IBM 특허에 설명되어 있었고 FIPS Pub 46에서는 중립적 인 방식으로 레퍼런스 구현이 문서화되어있었습니다.

참고로 사용할 수있는 구현은 직접 합성 대상이 아니며 RTL 수준의 I/O 버퍼가 제거되어야합니다. 또한 구성을 사용하여 R 및 L의 다른 네 개의 동일한 바이트 레지스터 쌍을 S 구성 요소로 지정합니다. 필자는 아직 구성을 지원하지 않은 VHDL 분석기/시뮬레이터와 함께 사용하기 전에 이들을 구별했습니다.

배포판의 가장 큰 부분은 DES 순열에 대한 PDF 문서로, 8 비트 인터페이스는 초기 순열, 역 순차 순열 및 확정 선택 1 (9 번째 와이어가 추가됨)에 대한 8 개의 전선입니다 . 또한 E의 순열은 매우 규칙적입니다. 불규칙한 순열은 Permuted Choice 2와 P 순열입니다. 물론 S 박스가 있습니다.

DES는 가장 간단한 구현에서 4,700 개의 NAND 게이트에 상응하여 구현 될 수 있으며, 예상 결과를 갖는 테스트 벡터가있다.

vhdl_des.tar.gz 및 des.test (테스트 벡터) Dropbox에.

교육 환경에서 임의의 키를 사용하지 못하도록 비활성화 된 자바 스크립트 DES 구현이 있습니다. 페이지를 캡처하면 실제로 실행 취소하여 비활성화하여 임의의 키를 사용할 수 있습니다. JavaScript DES Example을 참조하십시오. 여기 값은 각 라운드의 내부 값을 보여줍니다.

가 [쓰기 키 JS-DES.html의 사본은 JS-DES.html http://dpades.googlecode.com/svn/trunk/simu_js/JS-DES.html에서 찾을 수 있습니다, 프로젝트 홈 페이지 ( http://code.google.com/p/dpades/은)는 GPLv2에 말한다.]

당신은 라운드 값을 찾기 위해 자바 스크립트 구현을 사용할 수 있습니다 구현 문제 해결.

충분히 정교하지 않으면 Triple DES를 사용해보십시오.