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密码算法硬件加速实现

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 密码算法硬件加速的意义与应用场景
课程导入学习目标
02
密码学基础
对称密码 · 非对称密码 · 哈希函数的基本原理与数学背景
密码学基础对称密码
03
硬件设计基础
FPGA · ASIC · 硬件描述语言（Verilog/VHD…
硬件设计基础FPGA
04
硬件加速概述
硬件加速的优势 · 性能指标（吞吐率 · 延迟
硬件加速概述硬件加速的优势
05
AES算法原理
AES的加密解密流程 · 轮函数 · 密钥扩展及安全性分析
AES算法原理
06
AES硬件架构设计
迭代架构 · 流水线架构 · S盒实现方法（查找表
AES硬件架构设计
07
AES硬件实现实战
使用Verilog实现AES-128… · 并进行仿真与验证
AES硬件实现实战
08
AES高级优化
高吞吐率流水线设计 · 低功耗设计 · 抗侧信道攻击（掩码
AES高级优化
09
RSA算法原理
大整数运算 · 模幂运算 · 中国剩余定理（CRT）及RSA的安全…
RSA算法原理
10
RSA硬件加速
大整数乘法器（Karatsuba · Montgomery乘法） · 模幂硬件架构设计
RSA硬件加速
11
RSA硬件实现实战
基于Montgomery模乘的RSA… · 性能评估与优化
RSA硬件实现实战
12
椭圆曲线密码（ECC）原理
有限域运算 · 椭圆曲线群运算 · 标量乘法及ECC安全性
ECC椭圆曲线密码
13
ECC硬件加速
有限域算术单元（模加 · 模乘 · 模逆）
ECC硬件加速
14
ECC硬件实现实战
基于FPGA的ECC点乘加速器设计 · 并验证正确性
ECC硬件实现实战
15
哈希函数硬件加速
SHA-1/SHA-2/SHA-3算… · 压缩函数 · 填充规则及硬件实现要点
哈希函数硬件加速SHA-1/SHA-2/…
16
SHA-256硬件实现
迭代与展开架构 · 消息调度 · 轮函数优化及吞吐率提升方法
SHA-256硬件实现
17
SHA-3（Keccak）硬件实现
海绵结构 · 置换函数 · 吸收与挤压阶段
SHA-3Keccak
18
认证加密模式
GCM · CCM · ChaCha20-Poly1305的…
认证加密模式GCM
19
GMAC与GHASH硬件实现
GF(2^128)乘法器设计 · 流水线优化及与AES的集成
GMACGHASH
20
密码处理器架构
可编程密码引擎 · 指令集扩展 · 多算法支持与调度机制
密码处理器架构可编程密码引擎
21
侧信道攻击与防护
功耗分析 · 电磁分析 · 时间攻击原理及硬件防护对策（掩码
侧信道攻击防护
22
故障注入攻击与防护
故障模型 · 差分故障分析及硬件冗余 · 校验技术
故障注入攻击防护
23
硬件安全模块（HSM）与可信执行环境
密钥管理 · 安全存储 · 真随机数发生器（TRNG）设计
HSM硬件安全模块
24
真随机数发生器（TRNG）与物理不可克隆函数（PUF）
原理 · 实现方法及在密码硬件中的应用
TRNGPUF
25
高性能密码硬件设计案例
分析典型AES · RSA · ECC加速器的架构与性能指标
高性能密码硬件设…AES
26
硬件加速的验证方法
仿真 · 形式验证 · FPGA原型验证
硬件加速的验证方…仿真
27
综合与物理实现
逻辑综合 · 时序约束 · 布局布线
综合物理实现
28
硬件加速系统集成
PCIe · AXI总线接口 · DMA
硬件加速系统集成PCIe
29
常见问题与调试技巧
时序违例 · 资源冲突 · 仿真与实测不一致
常见问题调试技巧
30
综合项目实战
设计一个支持AES-128 · SHA-256和RSA-1024的多… · 完成从架构设计到FPGA验证的全流程
综合项目实战AES-128