基于FPGA的AES加密系統(tǒng)及其在PLC中的應(yīng)用的開題報(bào)告

基于FPGA的AES加密系統(tǒng)及其在PLC中的應(yīng)用的開題報(bào)告開題報(bào)告一、選題背景及意義現(xiàn)今信息安全已成為一個(gè)全球性的熱點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)攻擊和信息泄露等問題也不斷浮出水面。而加密技術(shù)作為信息安全保障的一種重要手段，仍廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)連接等領(lǐng)域。AES（AdvancedEncryptionStandard）是一種對(duì)稱加密方法，應(yīng)用廣泛、安全性能優(yōu)異。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，AES算法的加密過(guò)程需要耗費(fèi)大量的資源，影響加密速度，而使用FPGA（FieldProgrammableGateArray）加速AES加密算法是一個(gè)有效的解決方案。PLC（ProgrammableLogicController）是一種用于控制工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的電子設(shè)備。在工廠自動(dòng)化控制中，存在大量傳輸機(jī)密數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，因此建立一個(gè)完善的加密保障體系顯得尤為必要?；贔PGA的AES加密系統(tǒng)可以為PLC提供快速高效、安全可靠的加密保護(hù)。本課題旨在研究FPGA加速AES算法并在PLC中應(yīng)用，以提高加密效率，保障信息安全。二、研究?jī)?nèi)容1.AES算法的原理及其加速方法研究（1）AES算法理論基礎(chǔ)（2）AES算法加速原理及相關(guān)技術(shù)2.FPGA硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)（1）FPGA的選型和開發(fā)環(huán)境（2）硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（3）FPGA開發(fā)板的選型和接口設(shè)計(jì)3.AES加密系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（1）AES加密算法的軟件實(shí)現(xiàn)（2）FPGA和微控制器的通信協(xié)議設(shè)計(jì)（3）PLC上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.FPGA加速AES系統(tǒng)在PLC中的應(yīng)用（1）PLC系統(tǒng)概述（2）FPGA加速AES算法在PLC中的應(yīng)用（3）性能測(cè)試和數(shù)據(jù)分析三、研究計(jì)劃1.第一階段（前兩周）（1）熟悉AES算法原理（2）學(xué)習(xí)FPGA硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）查找并閱讀相關(guān)文獻(xiàn)2.第二階段（兩周）（1）進(jìn)行FPGA硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)（2）編寫硬件電路代碼并進(jìn)行仿真測(cè)試3.第三階段（兩周）（1）進(jìn)行AES加密系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（2）編寫AES加密算法的軟件代碼（3）設(shè)計(jì)FPGA和微控制器的通信協(xié)議4.第四階段（兩周）（1）在PLC中應(yīng)用FPGA加速AES算法（2）進(jìn)行性能測(cè)試和數(shù)據(jù)分析5.第五階段（兩周）（1）總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果（2）完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、預(yù)期成果1.FPGA硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.