AES加密算法在RFID系统上的实现

论文摘要

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。

论文目录

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