Hummingbird加密算法的硬件架構設計

在頂層架構中，塊加密的輸出首先被鎖存器鎖存，在初始化和每輪的加密過(guò)程反饋，以便更新?tīng)顟B(tài)寄存器。由于初始狀態(tài)和每輪加密的狀態(tài)寄存器更新機制不同，因此需要數據選擇器來(lái)實(shí)現正確的更新，更新后的狀態(tài)寄存器在每輪加密過(guò)程中，分別輸入至塊加密過(guò)程。同時(shí)，由于初始化過(guò)程需要隨機數產(chǎn)生，因此，使用LFSR來(lái)實(shí)現，以便節省硬件資源。

3 結果分析
文中使用Xilinx FPGA Spartan-3平臺，利用VetilogHDL來(lái)實(shí)現所提出的硬件架構。將所提出的架構和其他設計進(jìn)行比較。文獻第一次提出了Hummingbird加密算法的FPGA實(shí)現架構，但其所需的硬件資源較多。文獻提出的方法雖然花費得硬件資源少，但速度較慢，同時(shí)需要更多的存儲器，實(shí)際所需的硬件資源并未減少。同時(shí)，文獻使用的是協(xié)處理器方法，并不能算作是硬件架構。
在表2中，給出了本次的方法和文獻的性能比較。

表2所示，提出方法所需的硬件資源比文獻少25％，同時(shí)速度也提升了6％。而在表3中，給出了文中的方法和文獻的性能比較。

相比于文獻，提出方法雖然所需的Slices數量較多，卻無(wú)需存儲器，同時(shí)速度可提升約30％。

4 結束語(yǔ)
文中提出了一種有效針對Hummingbird加密算法的FPGA硬件實(shí)現。該硬件架構相比其他方法可使用更少的硬件資源，同時(shí)速度上也優(yōu)于其他方法。因此該架構可廣泛用于RFID等硬件資源受限的加密平臺中。