计算机工程与科学

作者：申锦尚, 张庆顺, 宋铁锐

单位：（1.河北大学电子信息工程学院，河北 保定 071000；2.河北省机器视觉技术创新中心，河北 保定 071000）

关键词：FPGA,AES加密算法,列混合,流水线,

基金：河北大学科研创新团队支撑项目（IT2023B05）

提出了一种基于FPGA的AES高速通信实现方案。通过将加密过程拆分为30级并行流水线结构，提高了通信速度和加密效率。同时，根据AES中列混合部分特殊的GF(28)有限域运算规则和FPGA并行运算的结构特点，设计了中间量交叉列混合结构。该结构可以有效地减少列混合与逆列混合部分的运算延迟和使用面积，提高了加密效率。从逻辑代数的角度，分析了传统列混合结构、较新的列混合结构和中间量交叉计算结构之间计算资源使用量的不同。最终在Xilinx公司的XC5VSX240T芯片上进行了验证，验证结果表明，此方案实现了吞吐量为60.928 Gbps和加密效率为14.875 Mbps/LUT的性能。

来源：2025年第4期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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