河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文I摘要本文論述了利用Verilog硬件語言來描述DES加密技術(shù)對(duì)它進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)并用ModelSimSE進(jìn)行了仿真。且詳細(xì)的對(duì)DES加密解密的工作原理及算法進(jìn)行了解釋講解。加密的歷史可以追溯到公元前2000年的古埃及，當(dāng)時(shí)人們只是運(yùn)用簡(jiǎn)單的象形文字，到現(xiàn)在已經(jīng)有各種各樣的加密技術(shù)，而DES加密是采用對(duì)稱密鑰加密法，即用相同密鑰進(jìn)行加密和解密。本文對(duì)DES加密模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對(duì)DES加密技術(shù)的工作原理及DES的算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。DES算法的3個(gè)入口參數(shù)為key、data、mode，key為加密解密使用的密鑰，data為加密解密的數(shù)據(jù)，mode為其工作模式。本文只對(duì)key-gen模塊進(jìn)行了詳細(xì)的講解。DES加密工作原理中只詳細(xì)介紹了DES的一輪，其中對(duì)DES的一輪中各個(gè)步驟進(jìn)行了比較詳細(xì)的簡(jiǎn)介。對(duì)DES加密算法進(jìn)行了圖解和說明，并用表格形式對(duì)DES的置換規(guī)則，放大換位，單純換位進(jìn)行了描述。且對(duì)DES算法框圖中的選擇函數(shù)S1，S8進(jìn)行了表格描述。另外本文還對(duì)采用的硬件描述語言VerilogHDL進(jìn)行了簡(jiǎn)介，對(duì)其語法和源代碼等進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞DES；VerilogHDL；ModelSimSE；加密技術(shù)河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文IIAbstractThisarticlediscussestheuseofVeriloghardwaredescriptionlanguageforencryptionofDEStechnologytoitsmodulardesignandsimulationwithModelSimSE.DetailedworkontheencryptionofDESandalgorithmofdecryptionexplainedprincipleandexplain.EncryptioncanbetracedbackthehistoryofancientEgyptin2000BC,whenpeoplejustusesimplehieroglyphs,tonowhaveavarietyofencryptiontechnology.ThemethodwithsymmetricencryptionisusedoftheencryptionofDES,whichusesthesamedensekeyforencryptionanddecryption.Inthispaper,introducedthedesignofencryption、theworkofprincipleofDESandthealgorithmofDESindetail.ThealgorithmofDEShasthreeentranceparameters:key、dataandmode.Thekeyisusedoftheencryptionanddecryption.Thisarticlediscussesthemoduleofkey_genandintroducestheonereplacementofDESindetail,alseintroducestheonereplacementontheDESintheprofile.TheillustrationsandtabularformareusedofthealgorithmandthereplacementoftheDESrules、zoomtransposition、simpletranspositionaredescribedinthisarticle.ThealgorithmandthechoiceoffunctionS1、S8aredescribedwithform.Additionally,thisarticleintroducesVerilogHDLwithdescriptionlanguageofhardwareanditssyntaxandsourcecode.KeywordsDES；VerilogHDL；ModelSimSE；encryptiontechnology河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文I目錄1緒論.11.1DES的概要及背景.11.2Verilog模塊的概要及背景.22設(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ).32.1EDA技術(shù)簡(jiǎn)介.32.2VerilogHDL語言簡(jiǎn)介.42.2ModelSimSE簡(jiǎn)介.53DES工作原理.73.1基本原理.73.2初始置換.93.3DES的一輪.103.4最終置換.144DES加密模塊設(shè)計(jì).154.1DES加密算法介紹.154.2DES加密模塊設(shè)計(jì).184.2.1DES加密模塊總體構(gòu)架.184.2.2密鑰產(chǎn)生模塊key_gen設(shè)計(jì).194.2.3S部件代換模塊設(shè)計(jì).234.2.4desround模塊設(shè)計(jì).244.2.5DES頂層模塊des設(shè)計(jì).274.3DES加密方案設(shè)計(jì).284.3.1資源優(yōu)先設(shè)計(jì)方案.284.3.2性能優(yōu)先設(shè)計(jì)方案.28總結(jié).30致謝.31參考文獻(xiàn).32河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文1DES加密Verilog模塊設(shè)計(jì)1緒論1.1DES的概要及背景數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES，DataEncryptionStandard）也稱為數(shù)據(jù)加密算法（DEA，DataEncryptionAlgrithm）(ANSI)和DEA-1(ISO)，是近20年來使用的加密算法。后來，人們發(fā)現(xiàn)DES在強(qiáng)大攻擊下太脆弱，因此使DES的應(yīng)用有所下降。但是，任何一本安全書籍都不得不提到DES，因?yàn)樗?jīng)是加密算法的標(biāo)志。介紹DES的細(xì)節(jié)還有兩個(gè)作用：第一，介紹DES；第二，更重要的是分析和理解實(shí)際加密算法。利用這個(gè)方法，我們還要從概念上介紹其他加密算法，但不準(zhǔn)備深入介紹，因?yàn)橥ㄟ^DES介紹已經(jīng)可以了解計(jì)算機(jī)加密算法的工作原理。DES通常使用ECB，CBC，或CFB模式。DES產(chǎn)生可以追溯到1972年，美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS，即現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)學(xué)會(huì)，NIST）啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目，旨在保護(hù)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)通信中的數(shù)據(jù)。它們想開發(fā)一個(gè)加密算法。兩年之后，NBS發(fā)現(xiàn)IBM公司的Lucifer相當(dāng)理想，沒有必要從開頭開發(fā)一個(gè)新的加密算法。經(jīng)過幾次討論，NBS于1975年發(fā)布了這個(gè)加密算法的細(xì)節(jié)。到1976年底，美國(guó)聯(lián)邦政府決定采用這個(gè)算法，并將其更名為數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。不久，其他組織也認(rèn)可和采用DES作為加密算法。DES算法為密碼體制中的對(duì)稱密碼體制，又被成為美國(guó)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是1972年美國(guó)IBM公司研制的對(duì)稱密碼體制加密算法。其密鑰長(zhǎng)度為56位，明文按64位進(jìn)行分組，將分組后的明文組和56位的密鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。DES(DataEncryptionS