基于FPGA密码技术的设计与应用

全书共7章，包含基础知识到应用实例的讲解、分析，并总结了开发技巧，可以帮助读者快速提高硬件加/解密系统的开发能力和实战经验。第1～2章为基础知识部分，介绍密码基础知识和项目开发环境；第3～6章为应用实例部分，共安排了4个经典的设计实例，详细介绍了硬件加/解密系统开发的技术和技巧，深入讲解了开发方案与设计思路，并对设计过程中的重点和难点进行了详细分析和注释；第7章为经验总结部分，总结了书中4个应用开发实例和编者多年来的开发经验，以及遇到的难点和问题，让读者在吸取经验和掌握技巧的同时，迅速提升开发的实践能力。

第1章 密码学简介 （1）
1.1 引言 （1）
1.2 密码学和现代密码学 （2）
1.2.1 传统密码体制 （2）
1.2.2 现代密码学 （5）
1.3 密码技术 （7）
1.3.1 对称密码 （7）
1.3.2 非对称密码 （10）
1.4 硬件加/解密系统 （12）
1.4.1 硬件加密系统的优点 （12）
1.4.2 硬件加密系统功能分类 （13）
1.4.3 硬件加密系统模型 （14）
1.4.4 硬件加密系统的FPGA实现 （14）
第2章 项目开发环境介绍 （16）
2.1 软件平台 （16）
2.1.1 硬件开发工具QuartusⅡ8.0 （16）
2.1.2 ModelSim 仿真工具 （20）
2.1.3 NiosⅡIDE 8.0集成开发环境 （24）
2.2 硬件平台 （29）
2.2.1 DE2平台简介 （29）
2.2.2 DE2板上资源及硬件布局 （31）
2.2.3 DE2原理 （32）
2.2.4 DE2平台的开发环境 （35）
2.2.5 DE2开发板测试说明 （36）
第3章 基于FPGA的DES/3DES加/解密系统 （39）
3.1 实例介绍 （39）
3.2 设计思路与原理 （39）
3.2.1 DES/3DES算法简介 （39）
3.2.2 DES/3DES加/解密流程 （40）
3.3 硬件设计 （45）
3.3.1 流水线模式的设计 （45）
3.3.2 系统创建 （52）
3.3.3 系统仿真与测试 （55）
3.4 实例总结 （65）

第4章 基于FPGA的RSA加/解密系统 （66）
4.1 实例介绍 （66）
4.2 设计思路与原理 （67）
4.2.1 数学背景 （67）
4.2.2 RSA加/解密流程 （67）
4.2.3 Montgomery算法 （68）
4.2.4 适合硬件的模幂、模乘算法分析 （70）
4.3 硬件设计 （73）
4.3.1 整体设计 （73）
4.3.2 存储器的选择 （80）
4.3.3 模幂控制器设计实现 （83）
4.3.4 模乘运算模块分析与设计 （84）
4.3.5 系统综合与仿真测试 （99）
4.4 实例总结 （101）
第5章 基于FPGA的Twofish加/解密系统 （102）
5.1 实例介绍 （102）
5.2 设计思路与原理 （103）
5.2.1 Twofish算法简介 （103）
5.2.2 Twofish加/解密核心算法详解 （103）
5.2.3 系统整体结构 （106）
5.3 硬件设计 （107）
5.3.1 加/解密系统各逻辑模块设计 （107）
5.3.2 详细设计 （112）
5.3.3 系统综合与仿真测试 （141）
5.4 实例总结 （143）
第6章 基于NoisⅡ的AES加/解密系统 （144）
6.1 实例介绍 （144）
6.2 设计思路与原理 （145）
6.2.1 AES算法简介 （145）
6.2.2 AES加/解密流程 （146）
6.2.3 系统整体结构 （151）
6.3 硬件设计 （151）
6.3.1 AES IP核设计 （151）
6.3.2 SOPC系统的创建 （173）
6.4 软件设计及综合测试 （185）
6.4.1 软件设计 （185）
6.4.2 系统综合与仿真测试 （192）
6.5 实例总结 （196）


第7章 常见问题及开发技巧总结 （197）
7.1 QuartusⅡ常见问题 （197）
7.2 ModelSim常见问题 （202）
7.3 NiosⅡ常见问题 （205）
7.4 开发技巧总结 （208）
附录A DE2平台上EP2C35F672的引脚分配表 （212）