基于硬件AES加密的传感器网络信息安全研究与设计

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随着现代战争的突发性、快速性和复杂性的不断增强,这就要求通信必须迅速、准确和不间断地传输信息。因此,在指挥自动化系统中,良好的通信保障,是实施及时、正确指挥和快速作战的关键。同时,随着21世纪信息时代的蓬勃发展,以信息网络攻击、信息网络防御为核心的电子信息战已经成为高科技战争的新势态。现代战争的胜败除依附于传统的火力武器装备的对比外,更取决于战争双方掌控信息与拥有信息技术的广度与深度。由此可见在现代信息战争中,安全可信的信息、有力的信息进攻和可靠的信息防御是综合电子信息系统中的3个不可或缺的重要部分。因此,要想取得信息战的主动权,抵抗对方的信息攻击,提高信息对抗中的抗干扰、抗截获、抗篡改能力,保证己方通信数据的安全传输就显得越来越重要。本论文是针对某传感器情报网数据安全传输中数据加密算法研究和实现的一个总结,主要包含以下几个方面:首先对某传感器情报网络安全及信息加密体制进行了深入考察,建立了某传感器情报网信息安全模型并设计了密码系统的总体开发方案,然后对密码理论进行了深入研究,通过对两种密码体制的比较以及几种加解密算法的对比,再结合加/解密算法的软硬件实现方法的分析,联系某传感器情报传输网络实际,最后选定Rijndael算法结合FPGA硬件实现加解密模块的方案。其中,主要的工作是:对Rijndael算法做出改进(一是采用轮内5级流水线,轮运算与密钥扩展并行执行,二是加解密模块支持128、192、256bit三种密钥长度),完成了算法的VHDL编程并得到逻辑综合和仿真结果。所研制的加密模块具有一定的通用性,可以作为某传感器情报网密码设备进行实际调试和应用,并且可以进一步扩展优化和开发。
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