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AES加密算法在RFID系统上的实现

作　者: 朱楷
导　师: 姜胜明；封斌
学　校: 华南理工大学
专　业: 电子通信工程
关键词: 射频识别 AES Verilog
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术是20世纪60年代开始兴起并在90年代走向成熟的自动识别技术,它是一种非接触式的数据采集和自动识别技术。非接触式RFID智能卡与其它的自动识别技术相比,具有速度快、稳定性高、存储空间大、安全性能好等优点,但由于RFID的开放性特点,应用时受到攻击的风险较大,安全和隐私问题成为了制约其进一步发展的瓶顶。本文在对新一代AES算法研究的基础上,将其应用于RFID系统中,以加强数据传输的安全性。本文介绍了RFID系统的结构及工作原理,分析了AES算法的基本原理、设计原则,算法结构,及其安全性,总结了该算法抵抗现有攻击的能力。重点对AES算法的硬件设计作了详细地分析,采用反馈工作模式下的基本结构来实现加/解密运算操作,采用自顶向下的设计方法实现其硬件模块的设计工作,同时完成硬件描述语言对各个模块功能验证,并满足RFID协议的要求。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第一章绪论  9-13
  1.1 论文研究的目的和意义  9-10
  1.2 RFID 系统中密码技术的研究状况  10-11
  1.3 RFID 系统中密码技术的发展趋势  11-12
  1.4 论文的主要工作及结构安排  12-13
第二章射频识别系统中的AES 算法  13-33
  2.1 射频识别系统的结构及工作原理  13-16
    2.1.1 应答器的结构  13-14
    2.1.2 阅读器的结构  14-15
    2.1.3 RFID 系统的工作原理  15-16
  2.2 数字调制法  16
  2.3 ISO/IEC14443 标准  16-17
  2.4 AES 算法简介  17-18
  2.5 AES 算法的结构  18-21
  2.6 AES 算法中的数学知识  21-24
    2.6.1 有限域  21-22
    2.6.2 域上的多项式  22
    2.6.3 字节运算和字运算  22-24
  2.7 AES 算法的原理  24-31
    2.7.1 加密的基本轮变换  24-27
    2.7.2 解密的基本轮变换  27-29
    2.7.3 子密钥的生成  29-31
  2.8 分组密码的一般设计原则  31-32
  2.9 本章小结  32-33
第三章 AES 算法硬件实现分析  33-50
  3.1 硬件实现的设计方法与开发流程  33-36
    3.1.1 实现方法分析  33-34
    3.1.2 设计方法的选择  34-35
    3.1.3 开发流程  35-36
  3.2 AES 算法硬件设计的总体结构  36-38
  3.3 各模块的设计  38-49
    3.3.1 接口模块的设计描述  38-39
    3.3.2 控制模块的设计描述  39-40
    3.3.3 加解密运算模块的设计描述  40-47
    3.3.4 密钥扩展模块的设计描述  47-49
  3.4 本章小结  49-50
第四章 AES 算法模块的综合仿真  50-56
  4.1 AES 算法IP 核时序描述  50-51
  4.2 AES 算法IP 核AVS 总线接口信号说明  51-52
  4.3 密钥扩展模块的仿真测试  52-53
  4.4 加/解密运算模块的仿真测试  53-55
    4.4.1 加密模块仿真测试  53-54
    4.4.2 解密模块仿真测试  54-55
  4.5 本章小结  55-56
总结  56-57
英文缩写和全称对照表  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
附录  62

AES加密算法在RFID系统上的实现

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