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    摘要DES算法，广泛应用于信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等领域。本论文将对DES加密算法的原理进行详细的描述和分析，提出分模块设计思想，用一个组合逻辑模块来实现算法每次迭代内部的运算，用一个状态机来控制好迭代次数以及乘积交换步骤，用一个单独的模块来完成子密钥的产生，用顶层模块控制算法的流程，并调用子密钥产生模块和组合运算模块完成算法功能。最后将给出基于VHDL语言实现DES加密算法系统的分模块设计过程，完成之后将对算法系统进行仿真以验证算法的正确性。7956
    关键词  DES算法  加密  VHDL毕业设计说明书（论文）外文摘要
    Title  DES encryption algorithm design based on VHDL language
    Abstract
    DES algorithm, is widely used in the area of PIN encrypted transmission of credit card holders, two-way authentication between the IC card and POS, financial transaction data packet MAC verification. This paper will give a detailed description and analysis to the principle of the DES encryption algorithm.It will put forward points module design thought,and use a portfolio logic module to achieve each iteration algorithm of internal operation,a state machine to control the iteration times and product exchange steps,a single module to complete the son of key generation.Finally,take a top-level module to control algorithm process, and call the son produce modules and the key combination operation module function complete algorithm.At last,use VHDL language realizae DES encryption algorithm.After the completion of the algorithm,simulation system will be used to verify the correctness of the algorithm.
    Keywords  DES Algorithm  encryption  VHDL
    目   次
    1  引言    1
    2  DES算法的原理    4
    2.1  DES算法原理    4
    2.1.1  子密钥产生器    6
    2.1.2  初始置换IP    7
    2.1.3  选择扩展运算E    8
    2.1.4  加密运算    8
    2.1.5  选择压缩运算S    8
    2.1.6  置换选择P    11
    2.1.7  乘积变换    11
    2.1.8  逆初始置换#IP    11
    2.2  DES解密方法    12
    3  DES算法的VHDL实现    12
    3.1  总体设计    12
    3.2  子密钥产生模块    12
    3.3  组合逻辑运算模块    14
    3.3.1  选择扩展运算E    15
    3.3.2  异或加密运算    16
    3.3.3  S盒压缩运算    17
    3.3.4  置换运算P    17
    3.3.5  左右分组异或运算    18
    3.3.6  组合运算模块顶层文件    18
    3.4  时序控制模块——状态机    19
    4  系统仿真与综合    22
    4.1  系统综合    22
    4.2  系统仿真    23
    结  论    29
    致  谢    30
    参 考 文 献    31
     
    附  录    32

    1  引言
    古往今来，通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上，交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天，人类已进入信息化时代，现代通信涉及各个行业，信息安全已成为人人都关心的问题，这就促使密码学揭去了神秘的面纱，为更广泛的领域和大众服务。[1]
    从最初的保密通信发展到目前的网络信息加密，信息加密技术一直伴随着信息技术的发展而发展。作为计算机信息保护的最实用和最可靠的方法，信息加密技术被广泛应用到信息安全的各个领域。信息加密技术是一门涉及数学、密码学和计算机的交叉学科。现代密码学的发展，使信息加密技术已经不再依赖于对加密算法本身的保密，而是通过在统计学意义上提高破解的成本来提供高加密算法的安全性。[2]
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