典型密碼算法FPGA實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊亞濤，李子臣 著

圖書標籤:

• FPGA
• 密碼學
• 加密算法
• 硬件實現
• 數字電路
• Verilog
• VHDL
• 信息安全
• 通信工程
• 嵌入式係統

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121303838

版次：1

商品編碼：12087960

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：輕型紙

頁數：208

字數：332800

正文語種：中文

內容簡介

本書用FPGA實現的密碼算法主要分為四大部分，分彆是分組密碼、公鑰密碼、Hash算法和數字簽名算法，其中分組密碼包括DES、AES和SM4算法；公鑰算法包括RSA公鑰密碼算法、ECC密碼算法和SM2密碼算法；Hash算法包括SHA-1算法、SHA-3算法和SM3算法；數字簽名算法包括ECC簽名算法和DSA簽名算法。 本書在Xilinx公司的ISE平颱和Mentor公司ModelSim仿真軟件上編程實現瞭這些算法，並且還附加瞭相關實現截圖以及密碼算法實現效率分析。 本書不僅可作為大學密碼與信息安全相關專業本科生以及研究生的教學與參考用書，也可以作為密碼與信息安全科研或工程開發人員的參考書。

作者簡介

楊亞濤，博士，副教授，碩士生導師，2009年畢業於北京郵電大學網絡與交換國傢重點實驗室信息安全專業，獲工學博士學位。2010年在香港大學信息安全與密碼研究中心從事訪問學者，2011年被國傢留學基金委選拔為國傢公派訪問學者，到瑞士蘇黎世大學和蘇黎世聯邦理工大學從事通信與網絡安全、同態密碼、安全協議與算法設計等方麵的研究。近年來，在國內外學術期刊和知名國際學術會議發錶論文60多篇，其中，有30多篇被SCI、EI、ISTP收錄。參加和主持國傢"973”科研項目、國傢"863”項目、國傢自然科研基金項目，國傢"十一五”XXX基金項目、國傢"十二五”XXX基金項目等十多項。獲得信息安全領域10多項國傢發明專利，2013年入選"北京高校青年英纔計劃”。

目錄

第1章 密碼算法FPGA實現基礎 1
1．1 FPGA概述 1
1．1．1 Xilinx公司的代錶芯片 2
1．1．2 Altera公司的代錶芯片 2
1．2 FPGA工作原理 3
1．3 FPGA語法基礎 4
1．3．1 Verilog HDL語法要點 4
1．3．2 VHDL語法要點 7
1．4 FPGA開發環境簡介 10
1．4．1 FPGA開發環境ISE 10
1．4．2 FPGA開發環境ModelSim 14
1．5 密碼算法的FPGA實現流程 16
1．5．1 FPGA一般實現流程 16
1．5．2 密碼算法的FPGA實現流程 16
1．6 本章小結 17
第2章 DES算法FPGA實現 18
2．1 DES算法原理 18
2．1．1 參數産生 18
2．1．2 密鑰生成 18
2．1．3 加密解密過程 19
2．1．4 安全性分析 20
2．2 DES算法相關模塊的FPGA設計 20
2．2．1 IP和IP?1模塊設計 21
2．2．2 密鑰擴展設計 21
2．2．3 S盒設計 22
2．2．4 f函數設計 23
2．2．5 頂層模塊設計 24
2．3 DES算法工程實現 25
2．4 效果測試 28
2．5 本章小結 29
第3章 AES算法FPGA實現 30
3．1 AES算法原理 30
3．1．1 基礎知識 30
3．1．2 加密解密過程 31
3．2 AES算法相關模塊FPGA設計 32
3．2．1 密鑰加變換設計 32
3．2．2 字節代換模塊設計 32
3．2．3 密鑰擴展模塊設計 35
3．2．4 行移位設計 37
3．2．5 列混閤設計 38
3．3 AES算法工程實現 39
3．4 效果測試 41
3．5 本章小節 43
第4章 SM4算法FPGA實現 44
4．1 SM4算法原理 44
4．1．1 算法定義 44
4．1．2 算法描述 44
4．1．3 加解密算法 45
4．2 SM4算法相關模塊FPGA設計 46
4．2．1 循環移位設計 46
4．2．2 S盒設計 47
4．2．3 密鑰擴展設計 48
4．2．4 輪函數加密設計 52
4．3 SM4算法工程實現 54
4．4 效果測試 56
4．5 本章小節 57
第5章 RSA算法FPGA實現 58
5．1 RSA算法原理 58
5．1．1 參數産生與密鑰生成 58
5．1．2 加解密過程 58
5．1．3 正確性證明與安全性分析 59
5．2 RSA算法相關模塊FPGA設計 60
5．2．1 Montgmoery算法模塊設計 60
5．2．2 R-L模式模冪算法模塊設計 62
5．3 RSA算法工程實現 67
5．4 效果測試 70
5．5 本章小結 72
第6章 ECC算法FPGA實現 73
6．1 ECC算法原理 73
6．1．1 參數産生 73
6．1．2 加密解密過程 73
6．2 ECC算法相關模塊FPGA設計 74
6．2．1 有限域加法的FPGA實現 74
6．2．2 有限域乘法的FPGA實現 75
6．2．3 有限域平方的FPGA實現 76
6．2．4 有限域模逆的FPGA實現 79
6．2．5 點加和倍加的FPGA實現 82
6．2．6 點乘的FPGA實現 86
6．3 ECC算法工程實現 89
6．4 效果測試 92
6．5 本章小結 93
第7章 SM2算法FPGA實現 94
7．1 算法原理 94
7．1．1 密鑰生成 94
7．1．2 加密過程 94
7．1．3 解密過程 95
7．2 SM2算法相關模塊FPGA設計 97
7．2．1 坐標轉換模塊設計 97
7．2．2 點加運算和2倍點運算設計 97
7．2．3 點乘運算設計 98
7．2．4 Hash算法設計 99
7．2．5 模逆運算設計 99
7．3 SM2算法工程實現 99
7．4 效果測試 103
7．5 本章小結 105
第8章 SHA-1算法FPGA實現 106
8．1 SHA-1算法原理 106
8．1．1 SHA-1算法的補位與補長度 106
8．1．2 計算消息摘要 107
8．2 SHA-1算法基本步驟 107
8．3 SHA-1算法的FPGA設計 109
8．3．1 控製單元模塊設計 109
8．3．2 消息擴展模塊設計 110
8．3．3 迭代壓縮模塊設計 110
8．3．4 結果輸齣模塊設計 112
8．4 SHA-1算法工程實現 113
8．5 效果測試 115
8．6 本章小結 117
第9章 Keccak算法FPGA實現 118
9．1 算法描述 118
9．1．1 Keccak結構 118
9．1．2 常數與函數 119
9．2 Keccak算法相關模塊FPGA設計 120
9．2．1 主函數模塊的設計 120
9．2．2 輪函數模塊設計 122
9．2．3 輪常數模塊的設計 123
9．2．4 緩存模塊設計 124
9．3 Keccak算法工程實現 126
9．4 效果測試 129
9．5 本章小結 131
第10章 SM3算法FPGA實現 132
10．1 SM3算法原理 132
10．1．1 算法描述 132
10．1．2 常數與函數 134
10．2 SM3算法相關模塊FPGA設計 134
10．2．1 控製單元設計 134
10．2．2 消息擴展模塊設計 136
10．2．3 迭代壓縮模塊設計 140
10．2．4 結果輸齣模塊設計 141
10．3 SM3算法工程實現 143
10．4 效果測試 147
10．5 本章小結 148
第11章 DSA數字簽名算法FPGA實現 149
11．1 DSA數字簽名原理 149
11．2 DSA數字簽名算法相關模塊FPGA設計 150
11．2．1 模乘算法模塊設計 151
11．2．2 模冪算法模塊設計 152
11．2．3 模逆算法模塊設計 156
11．2．4 模加算法模塊設計 158
11．3 DSA數字簽名算法的工程實現及結果 159
11．4 效果測試 162
11．5 本章小結 163
第12章 ECC數字簽名算法FPGA實現 164
12．1 ECC數字簽名原理 164
12．2 ECC數字簽名算法相關模塊FPGA設計 165
12．2．1 模乘算法模塊設計 165
12．2．2 模逆模塊設計 168
12．2．3 Hash函數模塊設計 172
12．2．4 點乘模塊設計 172
12．3 ECC數字簽名算法的工程實現及結果 185
12．4 效果測試 188
12．5 本章小結 189
參考文獻 190

前言/序言

序

隨著經濟全球化和信息化的發展，以互聯網為平颱的信息基礎設施，對整個社會的正常運行和發展正起著關鍵的作用。甚至，像電力、能源、交通等傳統基礎設施的運行，也逐漸依賴互聯網和相關的信息係統纔能正常運行。網絡信息對社會發展有重要的支撐作用。

網絡空間是利用全球互聯網和計算係統進行通信、控製和信息共享的動態虛擬空間，包括四個要素，分彆是網絡平颱、用戶虛擬角色、資産數據和管理活動，是社會有機運行的神經係統，已經成為繼陸、海、空、天之後的第五空間。

網絡空間麵臨的威脅也與日俱增。從國際上看，國傢或地區在政治、經濟、軍事等各領域的衝突都會反映到網絡空間中，而由於網絡空間邊界不明確、資源分配不均衡，導緻網絡空間的爭奪異常復雜。另外，網絡犯罪和網絡攻擊也對個人和企業構成嚴重威脅。在網絡中，個人隱私信息泄露並大範圍傳播的事件已經屢見不鮮，以非法牟利為目的、利用計算機網絡進行的犯罪已經形成瞭黑色的地下經濟産業鏈。如何充分利用互聯網對經濟發展的推動作用、保護公民和企業的閤法權益，同時又要控製其對經濟社會發展帶來的負麵威脅，需要研究和探索更加科學閤理的網絡空間安全治理模式。正如習近平總書記所言：“沒有網絡安全，就沒有國傢安全”。

加強網絡空間安全已經成為國傢安全戰略的重要組成部分。2014年2月，中央網絡安全和信息化領導小組成立。2015年6月，國務院學位委員會、教育部決定在“工學”門類下增設“網絡空間安全”一級學科，並明確指齣需加強“網絡空間安全”的學科建設，做好人纔培養工作。2016年3月，國務院學位委員會下發通知，明確全國共有29所高校獲得我國首批網絡空間安全一級學科博士學位授權點。6月，中央網絡安全和信息化領導小組辦公室、國傢發展和改革委員會、教育部、科學技術部、工業和信息化部、人力資源和社會保障部聯閤發文，《關於加強網絡安全學科建設和人纔培養的意見》（中網辦發文[2016]4號）指齣，網絡空間的競爭，歸根結底是人纔競爭。我國網絡空間安全人纔還存在數量缺口較大、能力素質不高、結構不盡閤理等問題，與維護國傢網絡安全、建設網絡強國的要求不相適應。提齣要加快網絡安全學科專業和院係建設；創新網絡安全人纔培養機製；加強網絡安全教材建設；強化網絡安全師資隊伍建設；完善網絡安全人纔培養配套措施等意見。

網絡空間安全主要研究網絡空間中的安全威脅和防護問題，即在有敵手的對抗環境下，研究信息在産生、傳輸、存儲、處理、銷毀等各個環節中所麵臨的威脅和防禦措施，以及網絡和係統本身麵臨的安全漏洞和防護機製，不僅僅包括傳統信息安全所研究的信息的保密性、完整性和可用性，同時還包括構成網絡空間基礎設施的安全和可信。從宏觀層麵來看，網絡空間安全的研究對象主要包括：全球各類各級信息基礎設施的安全威脅；從微觀來看，主要對象包括：通信網絡、計算機網絡及其設備和應用係統中的安全威脅。

數學、信息論、計算復雜性理論等是網絡空間安全所依靠的重要理論基礎。

網絡空間安全的理論體係由三部分組成。一是基礎理論體係，主要包括：網絡空間理論、密碼學、離散結構理論和計算復雜性理論等；其中，信息的機密性、完整性、可控性、可靠性等是核心，對稱加密、公鑰加密、密碼分析、側信道分析等是重點，在復雜環境中的可證安全、可信可控及定量分析理論是關鍵。二是技術理論體係，主要包括網絡空間安全保障理論體係，從係統和網絡角度，研究和設計網絡空間的各種安全保護方法和技術。重點包括：芯片安全、操作係統安全、數據庫安全、中間件安全、惡意代碼等，從預警、保護、檢測到恢復響應的安全保障技術理論。從網絡安全角度，以通信基礎設施、互聯網基礎設施等為研究對象，聚焦研究通信安全、網絡安全、網絡對抗等。三是應用理論體係，從應用角度來看，針對各種應用係統，研究在實際環境中麵臨的各種安全問題，如Web安全、內容安全、垃圾信息等，涵蓋電子商務、電子政務、物聯網、雲計算、大數據等諸多應用領域。

網絡空間安全有如下五個研究方嚮。一是網絡空間安全基礎，包括：網絡空間安全數學理論、網絡空間安全體係結構、網絡空間安全數據分析、網絡空間博弈理論、網絡空間安全治理與策略、網絡空間安全標準與評測等。二是密碼學及應用，包括：對稱密碼設計與分析、公鑰密碼設計與分析、安全協議設計與分析、側信道分析與防護、量子密碼與新型密碼等。三是係統安全，包括：芯片安全、係統軟件安全、虛擬化計算平颱安全、惡意代碼分析與防護等。四是網絡安全，包括：通信基礎設施及物理環境安全、互聯網基礎設施安全、網絡安全管理、網絡安全防護與主動防禦（攻防與對抗）、端到端的安全通信等。五是應用安全，包括：關鍵應用係統安全、社會網絡安全（包括內容安全）、隱私保護、工控係統與物聯網安全、先進計算安全等。

中國密碼學會教育與科普工作委員會與電子工業齣版社閤作，共同籌劃瞭這套“網絡空間安全係列教材”，主要包括《密碼學》、《密碼學實驗教程》、《公鑰密碼學》、《應用密碼學》、《密碼學數學基礎》、《密碼基礎算法》、《典型密碼算法FPGA實現》、《典型密碼算法JAVA實現》、《公鑰密碼算法C語言實現》、《密碼分析學》、《網絡空間安全導論》、《信息安全管理》、《信息係統安全》、《網絡空間安全技術》、《網絡空間安全實驗教程》、《網絡攻防技術》、《同態密碼學》、《對稱密碼學》等。希望為信息安全、網絡空間安全、網絡安全與執法、信息對抗技術等本科專業提供教材，也為密碼學、網絡空間安全、信息安全等專業的研究生和博士生，以及從事該領域的科研人員提供教材和參考書。為我國網絡空間安全教材建設、普及密碼知識和網絡空間安全人纔培養，貢獻綿薄之力。

楊義先

2016年12月

前 言

信息在社會中的地位和作用越來越重要，已成為社會發展的重要戰略資源，隨之而産生的信息安全問題也日益受到人們的關注，保證信息的安全是保障國傢穩定、促進經濟發展的重要因素。為瞭提高我國信息安全的建設水平，提升大學生對密碼學與信息安全相關知識的掌握程度和運用能力，國內許多高校開設瞭不少有關密碼學和信息安全的課程，但是所用教材與參考書籍大多側重於密碼算法理論與原理的描述與分析，缺乏對算法的實現過程與實現環境的具體描述，對算法代碼的硬件實現更少提及。許多學生學習起來感覺比較茫然和枯燥，以緻最後對密碼算法的掌握不夠深入紮實，對密碼學相關知識的學習效果不夠理想。因此，本著幫助讀者學習、研究密碼算法的初衷，本書主要描述典型密碼算法的FPGA實現過程，側重培養讀者的編程能力，在前人工作的基礎上，根據國傢公布的有關標準密碼算法以及密碼學研究的熱點，就現行的主要密碼算法進行瞭編程實現。

本書內容豐富、特色鮮明、實用性強，不僅給齣瞭算法的理論知識，還在Xilinx公司的ISE平颱和Mentor公司ModelSim仿真軟件上編程實現瞭整個算法，並且還附加瞭相關實現截圖以及密碼算法實現效率分析。本書不僅可以作為大學本科生以及研究生的教學與參考用書，也可以作為密碼科學研究者與工程開發人員的參考書。

本書密碼算法主要分四大部分，分彆是分組密碼、公鑰密碼、Hash算法和數字簽名算法，其中分組密碼有DES、AES和SM4算法，公鑰算法有RSA公鑰密碼算法、ECC密碼算法和SM2密碼算法，Hash算法有SHA-1算法、SHA-3算法和我國商密算法SM3，數字簽名算法有ECC簽名算法和DSA簽名算法。

本書各章程序實現的參考源代碼可以通過華信教育資源網http://www.hxedu.com.cn注冊免費下載。

全書由楊亞濤博士、李子臣教授負責編著，本書的編寫得到瞭北京電子科技學院相關領導和師生的無私幫助，在此嚮所有為本書做齣貢獻的老師和同學們緻以衷心的感謝！電子工業齣版社為本書的校對、編輯和齣版做瞭大量的工作，對他們也錶示誠摯的感謝！

由於時間倉促以及作者水平有限，雖然盡全力對本書進行瞭校對和檢錯，但是不免還有疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。

作 者

2016年12月

《硬件加速的密鑰管理：從原理到FPGA實踐》 簡介 在信息安全領域，加密算法的效率與安全性是永恒的追求。隨著數據量的爆炸式增長和對實時處理能力的日益苛刻要求，傳統的軟件實現方式已難以滿足需求。硬件加速，特彆是利用FPGA（現場可編程門陣列）進行部署，為突破性能瓶頸、提升加密效率和安全性提供瞭強大的解決方案。本書《硬件加速的密鑰管理：從原理到FPGA實踐》正是聚焦於這一前沿領域，深入探討瞭如何將高效、安全的密鑰管理機製遷移至FPGA硬件平颱，以期實現極緻的性能和可靠性。 本書並非關於特定典型密碼算法在FPGA上的直接實現，而是將視角聚焦於更為基礎且至關重要的“密鑰管理”這一環節，並在此基礎上闡述其如何在FPGA硬件中得到高效的實現。密鑰管理是整個加密體係的基石，其安全性直接關係到所有加密數據的安危。一旦密鑰管理環節齣現漏洞，再強大的加密算法也形同虛設。因此，本書旨在為讀者提供一個全麵的框架，理解密鑰生成、存儲、分發、更新、銷毀等關鍵流程，並重點講解如何利用FPGA的並行處理能力、可重構特性以及固有的硬件安全優勢，來構建一個高性能、高安全的密鑰管理係統。 內容概述 本書內容將圍繞以下幾個核心部分展開： 第一部分：密鑰管理理論基礎與挑戰 密碼學基礎迴顧： 簡要迴顧對稱加密、非對稱加密、哈希函數等核心密碼學概念，為後續內容鋪墊。 密鑰管理的重要性與生命周期： 詳細闡述密鑰在整個信息安全體係中的核心地位，以及密鑰從生成到銷毀的完整生命周期。 傳統密鑰管理的痛點與挑戰： 分析當前軟件實現密鑰管理麵臨的性能瓶頸、安全性隱患（如內存泄露、側信道攻擊）、管理復雜性等問題。 硬件加速密鑰管理的優勢： 闡述為何FPGA是實現高效安全密鑰管理的關鍵技術，包括其並行處理能力、低延遲、物理隔離、定製化安全特性等。 第二部分：FPGA在密鑰管理中的應用原理 FPGA架構與可編程性： 介紹FPGA的基本架構（LUTs, Flip-flops, CLBs, DSP slices, BRAM等），以及其可編程性如何支持定製化的硬件邏輯設計。 硬件描述語言（HDL）基礎： 簡要介紹Verilog或VHDL等HDL語言，以及如何使用它們來描述硬件電路。 FPGA設計流程： 梳理從需求分析、邏輯設計、綜閤、布局布綫到比特流生成和下載的完整FPGA開發流程。 FPGA實現安全邏輯的考量： 討論在FPGA上實現安全邏輯時需要考慮的物理安全、抗側信道攻擊（如差分功耗分析DPA、相關功耗分析CPA）等方麵的設計原則。 第三部分：麵嚮FPGA的高性能密鑰生成與處理 真隨機數生成器（TRNG）與僞隨機數生成器（PRNG）的FPGA實現： 深入探討如何在FPGA上設計高效且高質量的TRNG（基於物理熵源）和PRNG（如基於綫性反饋移位寄存器LFSR或密碼學PRNG），以滿足密鑰生成對隨機性的嚴苛要求。 密鑰派生函數（KDF）的硬件加速： 講解如何利用FPGA實現各種KDF（如PBKDF2, HKDF）的硬件加速，以從少量種子信息生成大量安全的密鑰。 對稱密鑰生成與處理的FPGA優化： 探討在FPGA上實現對稱密鑰生成、分組、加載等操作的優化策略，以提高吞吐量並降低延遲。 第四部分：安全的密鑰存儲與訪問控製在FPGA中的實現 FPGA片上存儲器（BRAM/URAM）的安全應用： 如何利用FPGA的片上存儲器安全地存儲少量敏感密鑰信息，並探討數據加密存儲的策略。 外部存儲器接口與安全： 講解如何設計安全的接口連接外部SRAM、DDR等存儲器，以存儲大量密鑰，並討論數據在傳輸過程中的加密保護。 基於硬件的訪問控製機製： 如何設計FPGA內的邏輯來嚴格控製對密鑰存儲的訪問權限，防止非法讀取和篡改。 硬件安全模塊（HSM）的FPGA化設計理念： 藉鑒HSM的設計思想，在FPGA上構建集成瞭密鑰生成、存儲、加解密功能的獨立安全區域。 第五部分：FPGA在密鑰分發、更新與銷毀中的實踐 安全的密鑰傳輸機製設計： 探討如何在FPGA硬件層麵設計密鑰的加密傳輸方案，例如使用TLS/DTLS等協議的硬件加速版本，或設計專用的安全通道。 密鑰更新策略的硬件支持： 如何在FPGA中實現安全的密鑰更新流程，例如支持密鑰滾動更新、遠程更新等，並確保更新過程的原子性和可靠性。 物理防篡改與密鑰安全銷毀： 討論FPGA的物理安全特性，例如熔斷（fusing）機製，以及在FPGA設計中如何實現密鑰在需要時安全、徹底地銷毀，防止信息泄露。 第六部分：FPGA密鑰管理係統的綜閤設計與案例分析 整體係統架構設計： 整閤前述各個模塊，設計一個完整的、可擴展的FPGA密鑰管理係統架構。 性能評估與安全認證： 介紹如何對FPGA實現的密鑰管理係統進行性能測試（吞吐量、延遲）和安全評估，包括抗側信道攻擊的分析。 實際應用案例探討： 結閤物聯網（IoT）、高性能計算（HPC）、網絡安全設備等實際應用場景，分析FPGA密鑰管理方案的優勢和具體實現考量。（此處將聚焦於這些領域對密鑰管理的需求，而非具體算法的FPGA實現。） 本書特色 聚焦關鍵環節： 不同於直接講解特定算法，本書深入聚焦於安全體係中最核心的“密鑰管理”環節。 理論與實踐結閤： 既有紮實的理論基礎，又提供具體的FPGA實現思路和設計原則。 強調安全性： 從設計之初就將安全性置於核心位置，探討抗攻擊的技術細節。 麵嚮未來： 隨著硬件安全需求的不斷增長，本書內容具有前瞻性和實用性。 通過本書的學習，讀者將能夠深刻理解FPGA在構建下一代高性能、高安全密鑰管理係統中的關鍵作用，並掌握將其從理論概念轉化為實際硬件設計的方法。本書旨在為安全工程師、硬件設計師、以及對信息安全硬件加速感興趣的研究人員提供一份寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

我被這本書的標題“典型密碼算法FPGA實現”深深吸引。作為一名在安全領域耕耘多年的技術人員，我深知理論與實踐之間的巨大鴻溝，尤其是在密碼學與硬件實現結閤的交叉領域。我們經常在學術論文中看到各種新穎的密碼算法，但如何將其高效、安全地部署到實際的硬件係統中，往往需要付齣巨大的努力。FPGA作為一種高度靈活的硬件平颱，在加速這些計算密集型的算法方麵展現齣瞭巨大的潛力，而這本書的名字直接點明瞭這一核心主題。我非常期待這本書能夠提供一個係統性的、由淺入深的指南，幫助我理解如何將主流的密碼算法轉化為FPGA上的實際設計。我腦海中浮現齣它會詳細介紹AES、SM係列等對稱加密算法的FPGA實現細節，包括如何優化S-box、MixColumns等關鍵模塊，以及如何通過流水綫和並行化技術來提升吞吐量。對於RSA、ECC等非對稱算法，我同樣希望看到在FPGA上實現大數運算的技巧，以及如何優化模冪運算和點加運算。更重要的是，我非常看重書中在安全工程方麵的考量。例如，如何設計能夠抵禦側信道攻擊（如DPA、SPA）的FPGA電路，如何進行故障注入攻擊的防護，以及如何對FPGA固件進行安全加固。如果這本書能夠提供實際的代碼示例，並且詳細解釋其設計思路、性能權衡以及潛在的安全風險，那將是我的一大幸事。我希望它能成為我學習和實踐FPGA密碼學實現的一本權威參考。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都在尋找一本能夠將抽象的密碼學概念與具體的硬件實現連接起來的書籍，尤其是針對FPGA平颱。隨著物聯網、5G以及人工智能的飛速發展，對數據安全和隱私保護的要求也越來越高，而FPGA在提供高性能、低延遲和高安全性的硬件加速解決方案方麵，扮演著越來越重要的角色。這本書的書名“典型密碼算法FPGA實現”恰好觸及瞭我長久以來的一個痛點。我曾經在學習密碼學時，對各種算法的數學原理爛熟於心，但將其轉化為高效、可信賴的硬件實現，卻感到力不從心。FPGA的並行處理能力和高度可編程性，使其成為實現這些算法的理想載體，但如何有效地利用這些特性，需要深入的專業知識和豐富的實踐經驗。我希望這本書能夠提供一個循序漸進的學習路徑，從介紹FPGA的基本架構和HDL（硬件描述語言）編程基礎開始，逐步深入到各種典型密碼算法在FPGA上的設計與實現。例如，書中是否會詳細講解AES算法中S-box和MixColumns的FPGA實現策略，如何優化循環結構以降低延遲，以及如何在FPGA上實現高效的密鑰擴展？對於RSA和ECC等非對稱算法，又會如何處理大規模的模運算和點加運算？更重要的是，我期待書中能夠提供實際的工程案例，包括完整的HDL代碼，並且對代碼的每一部分進行詳細的解釋，闡述其設計意圖和性能考慮。同時，我也非常關注書中在安全性方麵的探討，例如如何設計抗側信道攻擊的FPGA電路，以及如何進行FPGA固件的安全加固。一本真正優秀的圖書，應該能夠幫助讀者不僅掌握算法的實現，更能理解其安全性和工程上的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“典型密碼算法FPGA實現”，像一顆石子投入我求知的心湖，激起瞭層層漣漪。作為一名在信息安全領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我深知理論知識的“紙上談兵”與實際工程實現的巨大差距。尤其是在密碼學這個高度專業化的領域，算法的數學原理固然重要，但如何將其轉化為高效、可靠、安全的硬件實現，纔是真正考驗功力的關鍵。FPGA以其高度的靈活性和並行處理能力，為密碼算法的硬件加速提供瞭得天獨厚的優勢，能夠顯著提升運算速度，降低功耗，甚至實現比軟件更高級彆的安全性。然而，如何有效地將這些抽象的算法映射到FPGA的邏輯單元和布綫資源上，並做到性能和安全的最優化，這其中的挑戰不言而喻。我非常期待這本書能夠提供一套係統性的指導，從理解經典密碼算法的原理入手，逐步深入到FPGA上的具體實現細節。例如，對於AES這樣的對稱加密算法，書中是否會詳細闡述其S-box、ShiftRows、MixColumns等操作如何在FPGA上用Verilog/VHDL進行高效編碼，以及如何通過流水綫技術來提高吞吐量？對於RSA、ECC等非對稱算法，又會如何處理龐大的模冪運算和橢圓麯綫點運算？我更希望書中能夠深入探討FPGA設計中至關重要的安全方麵，比如如何設計能夠抵禦差分功耗分析（DPA）等側信道攻擊的電路，如何實現安全的密鑰存儲和加載，以及如何進行物理攻擊的防護。一本真正有價值的書，應該能夠幫助讀者不僅掌握算法的實現，更能理解其安全性和工程上的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就充滿瞭科技感，深邃的藍色背景搭配著銀色的電路闆紋理，仿佛預示著即將展開的數字世界之旅。書名“典型密碼算法FPGA實現”幾個大字印刷得清晰有力，一眼就能抓住核心主題。我平時就對密碼學和硬件實現很感興趣，在信息安全領域摸爬滾打這麼多年，深知理論與實踐相結閤的重要性。很多時候，我們看到的密碼學研究更多停留在數學理論層麵，如何將其轉化為高效、安全的硬件實現，往往是實際應用中更為棘手的挑戰。而FPGA（現場可編程門陣列）作為一種高度靈活和可定製的硬件平颱，在加速密碼算法、構建安全硬件模塊方麵擁有得天獨厚的優勢。這本書的名字直接點明瞭這一關鍵結閤點，讓我對它充滿瞭期待。我希望它能提供一套係統性的方法論，從算法原理到FPGA架構設計，再到具體的代碼實現和性能評估，都能有深入的闡述。尤其是在實際的FPGA開發過程中，會遇到許多細枝末節的問題，比如時序約束、功耗優化、抗攻擊設計等，這些往往是新手最頭疼的地方，也是經驗豐富的設計師需要不斷打磨的技藝。如果這本書能在這些方麵給齣切實可行的指導，那就太有價值瞭。我腦海裏已經勾勒齣瞭它可能涵蓋的精彩內容：也許會從AES、RSA這樣最基礎但也最常用的算法講起，逐步深入到更復雜的係列，比如SM係列國傢密碼標準，甚至是麵嚮未來的後量子密碼算法。每一個算法的實現，都應該伴隨著詳細的Verilog/VHDL代碼示例，並且解釋清楚其中的設計思路和優化技巧。此外，對於FPGA的選型、開發工具的使用，以及如何進行仿真和硬件測試，也都是非常重要的環節。總而言之，我希望這本書能夠成為一本集理論深度、實踐指導和工程經驗於一體的寶藏，幫助讀者跨越理論的鴻溝，真正掌握在FPGA上實現安全密碼算法的能力。

評分☆☆☆☆☆

當我在書架上看到“典型密碼算法FPGA實現”這本書時，我的眼睛瞬間亮瞭起來。作為一個在數字信號處理和嵌入式係統領域摸索瞭多年的工程師，我一直深知理論知識轉化為實際産品的鴻溝有多大，尤其是在安全領域，算法的效率和安全性往往是決定成敗的關鍵。FPGA以其獨特的靈活性和並行處理能力，在加速計算密集型的密碼算法方麵具有天然的優勢，能夠實現比通用處理器更快的速度和更低的功耗。然而，將復雜的密碼算法映射到FPGA的邏輯單元和布綫資源上，並達到最優的性能和安全性，並非易事。我迫切地希望這本書能夠填補這一領域的知識空白，為我提供一個清晰、係統的指導。我期望它不僅僅是簡單地羅列一些代碼，而是能夠深入剖析每一個典型密碼算法背後的設計思想，以及在FPGA上實現它們時所麵臨的各種挑戰。例如，對於AES這樣的對稱算法，書中是否會詳細介紹其各種模式（如CBC、CTR）的FPGA實現差異，以及如何優化S-box的查找錶和MixColumns的乘法器設計？對於RSA、ECC這類非對稱算法，又會如何處理龐大的模數運算和多精度運算？我尤其期待書中能夠講解如何利用FPGA的並行性來加速這些運算，例如通過流水綫設計、並行化計算單元等。此外，關於FPGA的時序約束、功耗優化、以及關鍵的抗攻擊設計（如差分功耗分析DPA、故障注入攻擊），如果書中能夠有深入的闡述和具體的案例，那將是無價之寶。我希望這本書能夠成為我手中一本實用的工具書，能夠幫助我將理論知識轉化為可工作的、安全的FPGA設計。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店看到“典型密碼算法FPGA實現”這本書時，內心的好奇之火被瞬間點燃。多年來，我一直在軟件領域探索密碼學的奧秘，但越來越覺得，對於一些對速度和安全有極緻要求的應用場景，純軟件的解決方案往往顯得力不從心。FPGA，以其獨特的硬件可編程性，為實現高性能、低功耗的密碼加速提供瞭絕佳的平颱。然而，將復雜的密碼算法映射到FPGA的硬件邏輯上，並做到高效、安全，並非易事，這其中涉及大量的工程細節和專業知識。我迫切地希望這本書能夠填補我在這方麵的知識空白，提供一套清晰、係統的學習路徑。我設想書中會從對經典密碼算法的深入剖析開始，例如AES算法中的S-box、ShiftRows、MixColumns等過程，如何在FPGA上用最少的邏輯資源實現最快的速度。對於RSA和ECC這樣的非對稱算法，我同樣期待能夠看到其在FPGA上的優化實現，比如如何高效地處理大數乘法和模運算，以及如何利用FPGA的並行性來加速橢圓麯綫的點運算。更吸引我的是，我相信一本優秀的FPGA實現書籍，必然會包含對安全性的深入探討。例如，書中是否會講解如何設計能夠抵抗側信道攻擊（如功耗分析、電磁輻射分析）的FPGA電路？如何進行安全地密鑰管理？以及如何防止物理攻擊？我希望這本書能夠成為我手中一本實用的操作手冊，不僅教授我“如何做”，更讓我理解“為什麼這樣做”，從而能夠設計齣真正安全、高效的密碼硬件。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，仿佛為我打開瞭一扇通往高性能硬件安全世界的大門。長期以來，我在軟件層麵從事密碼學相關的研究和開發，深知軟件實現的局限性，尤其是在處理海量數據和對實時性要求極高的場景下。FPGA作為一種高度靈活的硬件平颱，其並行處理能力和定製化設計優勢，為密碼算法的硬件加速提供瞭無限可能。然而，將抽象的密碼學理論轉化為實際的、高效的FPGA實現，是一個充滿挑戰但又極具吸引力的過程。我對此非常好奇，這本書能否提供一套係統性的方法論，指導我如何從算法原理齣發，一步步地設計齣優化的FPGA電路。我設想書中會涵蓋對一些經典密碼算法的詳細分析，比如AES的各個輪函數如何用邏輯門電路高效實現，如何設計高效的S-box查找錶，以及如何構建流水綫結構來提高吞吐量。對於RSA和ECC這類非對稱算法，我同樣期待能夠看到其在FPGA上的優化實現，特彆是如何處理大數模冪運算和橢圓麯綫點加運算，或許會涉及到濛哥馬利乘法等高級算法。更重要的是，我希望這本書能夠不僅僅停留在算法的錶麵實現，而是能夠深入探討FPGA設計中的一些關鍵工程問題。例如，如何進行閤理的資源分配，如何優化時序收斂，如何降低功耗，以及最重要的，如何設計齣能夠抵禦各種側信道攻擊和物理攻擊的安全FPGA電路。一本真正優秀的FPGA實現書籍，應該能夠將理論的深度、實踐的可行性和安全性的考量融為一體，成為我解決實際問題的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“典型密碼算法FPGA實現”，瞬間勾起瞭我內心深處對高性能硬件安全解決方案的渴望。在多年的軟件開發生涯中，我深切體會到，當麵臨海量數據處理、實時性要求極高的安全場景時，軟件的局限性愈發凸顯。FPGA，作為一種高度靈活且可定製的硬件平颱，為突破這些瓶頸提供瞭絕佳的機會。然而，將抽象的密碼學理論轉化為高效、可信賴的FPGA硬件設計，絕非易事，這需要深入理解算法原理，精通FPGA架構，並具備豐富的工程實踐經驗。我十分期待這本書能夠成為我的“秘密武器”，指導我如何係統地學習和掌握這一領域。我設想書中會從對主流密碼算法的深入剖析開始，例如AES算法的各個模塊（S-box、ShiftRows、MixColumns）如何在FPGA上用Verilog/VHDL實現，以及如何通過並行化和流水綫技術來最大化吞吐量。對於RSA和ECC這類非對稱算法，我同樣期望能夠看到在FPGA上實現大數運算和橢圓麯綫點運算的優化技巧，也許會涉及到一些高效的數學庫的構建。更令我興奮的是，我堅信一本優秀的FPGA實現書籍，必定會包含對硬件安全性的深度探討。書中是否會講解如何設計能夠抵抗側信道攻擊（如差分功耗分析DPA、簡單功耗分析SPA）的FPGA電路？如何實現安全的密鑰存儲和加載機製？以及如何防止物理層麵的攻擊？我希望這本書能夠提供詳實的案例分析和可運行的代碼示例，幫助我理解設計背後的邏輯和權衡，從而能夠真正掌握在FPGA上實現安全、高效密碼算法的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，就像是在數字安全領域的荒漠中，為我這個渴求知識的行者，搭建瞭一座指引方嚮的燈塔。作為一名有著多年嵌入式係統開發經驗的工程師，我一直在思考如何將日益增長的密碼學理論應用到實際的硬件安全設計中。我接觸過各種微控製器和SoC，但對於FPGA這樣高度並行的硬件平颱在密碼加速方麵的潛力，一直充滿好奇和探索的欲望。這本書的書名“典型密碼算法FPGA實現”，精準地擊中瞭我的興趣點。我理解FPGA的靈活性在於其能夠根據算法需求進行定製化設計，這意味著我們可以突破通用處理器在處理高強度加密解密任務時的性能瓶頸，實現前所未有的速度和效率。同時，硬件級彆的實現也意味著更高的安全性，能夠抵禦軟件層麵的許多攻擊手段。我設想書中會詳細介紹主流的對稱加密算法，如AES的各種模式（ECB, CBC, CTR等），以及非對稱加密算法，比如RSA和ECC（橢圓麯綫密碼學）。更重要的是，我期望書中能深入剖析這些算法在FPGA上的具體實現細節，包括但不限於：如何在FPGA上高效地進行有限域運算、模冪運算，如何設計流水綫結構以提高吞吐量，以及如何利用FPGA的分布式RAM和DSP資源來優化算法性能。同時，我也非常關心書中會如何處理一些實際工程中的挑戰，例如：如何保證設計的時序收斂，如何進行低功耗設計，以及如何針對物理攻擊（如差分功耗分析DPA、故障注入攻擊）設計防護措施。一本優秀的FPGA實現指南，不應該僅僅停留在代碼層麵，更應該包含對硬件安全原理的深刻理解和有效的防禦策略。我期待它能夠成為我解決實際安全問題的有力工具，幫助我設計齣更強大、更安全的數字産品。

評分☆☆☆☆☆

我一看到“典型密碼算法FPGA實現”這個書名，就仿佛看到瞭一個能夠將我的理論知識與實際工程需求完美結閤的橋梁。長期以來，我在軟件層麵鑽研密碼學，深知在處理大規模數據加密解密、高並發網絡安全防護等場景下，純軟件的性能瓶頸越來越明顯。FPGA以其獨特的並行計算架構和高度的可定製性，為解決這些問題提供瞭極具吸引力的方案。然而，將復雜的密碼算法優雅地實現在FPGA上，並達到預期的性能和安全目標，需要深厚的理論功底和豐富的實踐經驗。我迫切地希望這本書能夠提供一個係統性的學習路徑，從基礎的FPGA開發環境和HDL語言入手，逐步帶領我理解並實現那些經典的密碼算法。我腦海中已經勾勒齣瞭它可能包含的內容：例如，對於AES，書中會詳細講解如何在FPGA上高效地實現S-box查找錶，以及如何組織流水綫結構來加速加密和解密過程；對於RSA，則會展示如何利用FPGA的並行乘法器來加速大數模冪運算；對於ECC，則會涉及如何高效地實現橢圓麯綫上的點加和點乘運算。更重要的是，我期望書中能夠深入探討FPGA在安全設計中的關鍵考量，如如何進行功耗優化以抵抗側信道攻擊，如何設計安全的密鑰管理模塊，以及如何進行固件的完整性校驗。一本能夠真正幫助讀者解決實際問題的圖書，應該能夠提供詳實的案例分析和可運行的代碼示例，並解釋清楚設計中的每一個權衡和取捨。

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學習一下還是可以的

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寫的好湊閤

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寫的好湊閤

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正品圖書，到貨快

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寫得很一般，不值得看啊

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寫的好湊閤

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寫的好湊閤

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內容不錯物流挺快快遞服務還可以

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寫的好湊閤