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　　最近在学加密算法。上周学了RSA公钥密码算法。仪式很简单。本想用FPGA实现RSA算法，但实际编码后发现，附在FPGA上的加法器和乘法器都是32位。问题是，在使用1024位加密算法时，直接运算FPGA是吃不了，也合并不了的。先说简单的。对称加密算法AES。该算法的加密过程比RSA算法复杂得多，但它不能使用更高级的加法器和乘法器，而且容易用fpga实现，因此得到了研究。

　　1.1的由来。俄歇电子能谱

　　1997年9月，NIST提出了AES方案来取代DES方案。

　　1999年9月，以下五种方案成为最终候选方案：火星、RCS、

　　RiJndael，蛇，两条鱼.

　　2000年10月，琼代蒙和文森特在比利时

　　Rijmen提出的算法最终胜出。Rijndaei发音为雨娃娃。

　　2.2的设计原则。俄歇电子能谱

　　可以抵御所有已知的攻击；易于在各种平台上实现，速度快；设计很简单。

　　Rijndael是一种分组密码算法。组领导和密钥长度相互独立，并且可以改变。

　　3.算法流程如下

　　AES加密过程包括四个操作：字节替换、移位行、轮密钥和轮密钥相加。解码过程是相应的逆操作。由于每一步的操作都是可逆的，如果以相反的顺序进行解码，就可以恢复出明文。在解密过程中，每一轮的密钥由初始密钥扩展。算法中的16字节明文、密文和循环密钥用4x4矩阵表示。

　　波士顿大学的霍华德斯特劳宾(Howard Straubing)做了这个视频，展示了AES加密算法的演示，但是非常好。

　　下面列出了加密过程的上述五种操作。

　　下面是演示视频(如果下面的视频无效，点击这里打开)。

　　作者首先用matlab实现了AES算法，然后转换成Verilog硬件描述语言，用FPGA实现了数据流加密。关于matlab，作者有话要抱怨。matlab计算工具本身也有误差。我在调试AES算法的时候，花了很长时间才发现不是算法的问题，而是工具的问题。在matlab的规则中，如果你不熟悉，你会得到错误的计算结果。而是matab x=uint 8(x 5；结果是255。一般的理解是x是8位无符号整数，最高表示为255。但是，如果加5，肯定会溢出来。但是matlab不会在最大值溢出。他不是直接加法，而是输出最大值。

　　目前只实现了AES加密的算法，没有实现AES解密的算法。从本周开始将会实现。写了3天代码，调试了3天，matlab打孔了。我写的都是对的。粘贴matlab的加密代码(私钥128bit)(部分):

　　全部清除；clcinfo=你好我是考拉；% platext[x，y]=size(info)；

　　forI=1:16 info(I)=uint 8)info(I)；结束清除I；清除x y；为

　　I=1:16k(I)=uint 8)I64；% private key end disp( key=)；str=sprintf(%s ，k)；

　　DISP(str；对于j=1:4，i=1:4的%明文组织数组

　　m(j，I)=uint 8)info((I-1)* 4j)；endendstr=sprintf(温明：

　　%s ，m。DISP(str；DISP(m；对于j=1:4，i=1:4的%私钥组织数组

　　key(j，I)=k)(I-1)* 4j)；end end [keyexp1，rcon]=keyexp(key)；%操作开始。

　　s=addk(m，key)；forI=1:10s=Sbox(s；s=byte rot(s；if(I(=10))).

　　s=mixcol(s；ends=addk(s，key exp 1):I * 4 1:I * 4 4)；目标

　　str=sprintf(miWen:)；DISP(str；DISP(s；str=sprintf(x)，s)；

　　DISP(str；

　　执行结果如下所示。

　　解密的过程和加密略有不同，都是一些逆运算。(加密后，解密会顺利进行。我花了两个小时编写解密程序。

　　作者的matlab解密matlab操作演示：

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