基于现场可编程门阵列的不同数据路径架构 ANU轻量级密码的设计与实现

2020年第21卷第4期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2020年第21卷第4期 doi: 10.1631/FITEE.1800681

基于现场可编程门阵列的不同数据路径架构 ANU轻量级密码的设计与实现

¹. Pune Institute of Computer Technology, Pune 411043, India
². Iziel Healthcare Pvt. Ltd., Pune 411028, India

发布日期： 2020-05-13

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摘要

自物联网（IoT）诞生以来，数据与系统安全一直是开发者关注的重点。由于大多数物联网设备在8位控制器上运行，其容量和计算力有限，因此需要使用轻量级密码在发送端和接收端分别进行加密和解密。提出用于ANU密码硬件实现的新架构，并给出每一架构的相关结果。在相同实施条件下，在4种不同现场可编程门阵列（FPGA）上分别以4位、8位、16位和32位的数据路径尺寸实现ANU密码，并比较每一性能指标。与以往ANU密码架构不同，新架构具有用于高吞吐量和硬件优化的并行替换盒（S盒）。通过不同数据路径设计，在资源极其有限的系统中，ANU密码被证明是实现安全性的最佳选择。

关键词

轻量级密码 ; 物联网（IoT） ; 嵌入式系统安全 ; 加密 ; 现场可编程门阵列 ; 数据路径设计