论文摘要
随着射频识别(RFID)技术的不断发展，其技术已广泛应用于许多实际工程和流通领域，例如供应链管理，门禁安防系统，智能家电等，在RFID技术给社会带来商机和便利的同时，也影响到应用的安全性，RFID系统安全性问题是制约其技术发展的一个关键因素。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，并针对硬件实现的特点，以及考虑到SubBytes变换是AES算法中唯一的非线性变换，也是硬件模块设计的关键问题，本文在有限域GF(2~8)到复合域GF(2~4)变换的基础上，采用组合逻辑替代RAM查表的方法实现SubBytes变换，同时采用复用方法实现加解密轮变换中的列混合变换。从而进一步减少所设计模块的面积，提高加／解密运算速度，使其更适合在RFID系统中应用。
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摘要ABSTRACT目录第一章 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1.5 本章小结第二章 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 AES算法简介2.3 AES算法的结构2.4 AES算法中的数学知识2.4.1 有限域2.4.2 域上的多项式2.4.3 字节运算和字运算2.5 AES算法的原理2.5.1 加密的基本轮变换2.5.2 解密的基本轮变换2.5.3 子密钥的生成2.6 本章小结第三章 AES算法的安全性3.1 分组密码的一般设计原则3.2 AES算法的安全性分析3.2.1 密码分析的分类3.2.2 蛮力攻击3.2.3 差分与线性密码分析3.2.4 宽轨迹设计策略3.2.5 插值攻击3.2.6 弱密钥分析3.2.7 Square攻击3.2.7.1 基本知识3.2.7.2 基本攻击——对4轮AES的攻击3.2.7.3 末尾处附加轮——对5轮AES的攻击3.2.7.4 开始处附加轮——对5轮AES的又一攻击方案3.2.7.5 对6轮AES的攻击3.2.7.6 针对AES的Square攻击方法的进一步改进3.2.8 密钥相关攻击3.3 本章小结第四章 射频识别系统中AES算法的硬件设计4.1 AES算法的硬件实现方法4.2 AES算法硬件设计的总体结构4.3 各模块的设计4.3.1 接口模块的设计描述4.3.2 控制模块的设计描述4.3.3 加/解密运算模块的设计描述4.3.3.1 硬件设计的结构分析4.3.3.2 硬件设计的等价轮变换4.3.3.3 基本轮变换的硬件设计4.3.4 密钥扩展模块的设计描述4.4 本章小结第五章 AES算法模块的综合与仿真5.1 接口模块的仿真测试5.2 密钥扩展模块的仿真测试5.3 加/解密运算模块的仿真测试5.3.1 加密模块仿真测试5.3.2 解密模块仿真测试5.4 本章小结总结与展望参考文献致谢
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