1. 研究目的与意义
随着信息通信技术的快速发展，信息安全尤其是数据加密愈发重要。
它可以保护重要信息以避免来自外界的攻击与窃取，现代密码学提供了多种数据加密方法，但没有一种算法是完全不会被破解的，因此更可靠、更快速的加密技术显得尤为重要。
高级加密标准AES是目前一个不错的选择。
2. 课题关键问题和重难点
1、轮密钥的产生和轮运算间的处理：可以采用并行处理，在产生子密钥的同时完成加密运算；2、实现速度与占用资源的平衡，在有较好的速度面积比的情况下实现低功耗；3、系统可以选择不同长度的密钥，在128位、192位和256位之间进行切换，密钥扩展要完成初始密钥扩展和子密钥的输出，涉及到字节变换，字节变换需要用到s-box。
初始密钥的长度如果不同，密钥扩展函数也会不同；4、使用查找表提高加解密速度：可以考虑把算法的轮变换改为查表，采用FPGA的存储单元来实现查找表，可以使AES在平台上快速实现；5、可以使用流水线等方式优化结构，提升算法的吞吐量和实现频率，全流水结构可以极大加快算法的处理速度；6、进一步提高加解密速度和减少资源占用是难点。
3. 国内外研究现状（文献综述）
本课题为基于FPGA的AES对称加密算法的实现，我对该课题相关的文献进行了阅读并对一些前人的研究成果进行了学习与总结。
输入模块积累的 128bit 数据构成AES的输入，这个数据进一步发送给轮变换模块进行加密。
轮变换模块用4个32bit的寄存器加载每个周期的数据，信号由控制模块给出，决定是否允许加载数据[1]。
4. 研究方案
AES算法的总体结构由输入模块、控制模块、密钥扩展模块、轮变换模块和输出模块组成。
输入模块主要完成输入明文数据和初始密钥的异或运算；控制模块完成对数据加密的信号控制；密钥扩展模块完成加密所需要的子密钥；轮变换模块完成轮加密运算；输出模块完成密文输出。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书，领会本课题的含义，并按照导师要求查找相关资料；第 2 周 查阅相关资料，理解课题相关的内容；第 3 周 翻译给定的英文资料，并提出拟完成课题的方案，完成相关开题报告；第 4 周 查阅有关资料；第 5 周 进行方案设计，掌握本课题相关的编程能力；第 6 周 学习平台的使用方法，编写代码，实现部分功能；第 7 周 实现方案，完成设计框图与流程图的绘制；第 8 周 根据实验结果，对原方案进行修改调整；第 9 周 对各个模块进行单独测试并加以完善，将各个模块整合然后进行仿真；第10周 进行系统调试，收集数据；整理收集到的资料，准备撰写论文；第11周 修改完善，提交毕业论文； 第12周 教师评阅论文，学生根据指导意见对论文进行修改；开始验收实物，并接受答辩资格审查；第13周 准备参加答辩；第14周 参加毕业设计答辩及成绩评定。
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