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高速3-DES改进算法在汽车安全中的应用
| 论文题名： | 高速3-DES改进算法在汽车安全中的应用 |
| 关键词： | 汽车安全;数据加密;DES算法;智能芯片;锁止系统 |
| 摘要： | 随着计算机技术及网络技术的快速发展,数据安全越来越成为人们关注的问题,尤其在汽车安全方面,日益成为人们讨论和关注的话题。加密技术作为保证信息安全的一种有效措施,起着越来越重要的作用。 作为20世纪提出的一种数据加密标准,DES(Data Encryption Standard)技术被广泛地应用于各种数据加密领域。由于软件方式实现 DES算法占用系统资源,造成系统性能的严重下降,而且加解密和密钥生成过程仅有逻辑运算和查表运算,所以,我们采用FPGA作为算法设计的理想原型载体,硬件实现加密算法。 本文以DES加密算法为研究对象,设计3-DES高速IP核,应用于汽车发动机锁止系统,提高系统安全性能。在理论研究、系统设计和开发应用方面的主要工作如下: (1)算法研究。在算法的选择上,采用标准加密DES算法,针对DES密钥空间小的问题,本文基于数学排列组合的原理,提出了一种改进S-BOX及相关密钥的DES算法,确保密码体制没有“陷门”。同时,为了得到更高的保密性,本文设计了三重DES算法,3-DES是DES的一个更安全的变形,整个运算过程选用互不相同的三个密钥进行加密,有效密钥长度由56位增加到168位,保密性能大大提高。 (2)硬件设计。本设计选用Cyclone系列的EP1C6Q240C8作为系统核心,首先根据3-DES原理、利用硬件描述语言VHDL设计加密模块,在Quartus II开发平台上实现高速加密运算;然后在SOPC硬件系统中组建完整的硬件平台,包括Nios II核、串口、FLASH、Cy7C1041SRAM等器件;最后在Nios II IDE平台上成功调试加密程序。 (3)应用开发。在嵌入式系统设计理论的指导下,将上述算法的FPGA实现应用到汽车发动机锁止系统中,完成安全加密算法智能芯片设计,保证汽车发动机传输协议的正常通信,提高汽车防盗系统安全性能。 |
| 作者： | 付莉 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 潘明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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