基于CycloneII和MSP430的網絡數據加密實現

　　FPGA的模塊控制由兩個獨立的狀態機組成，用于處理加密算法和解密算法，其狀態轉換如圖5所示。

　　系統上電初始化后，由用戶向單片機輸入初始密鑰和算法選擇數據，通過SPI接口送入FPGA，FPGA接收到密鑰后將初始密鑰傳給算法模塊，算法模塊初始化后產生同步Gold碼，并等待數據，當待加密數據有效時，啟動加密算法；當數據無效時，再次進入等待數據狀態。相應地，解密模塊先檢測起始的同步Gold碼，檢測到后，當待解密數據有效時，啟動解密算法，當待解密數據無效時，再次進入等待數據狀態。如此往復，完成數據的加密解密過程。在密鑰傳輸過程中，由于兩種算法所需的初始密鑰位數不同，當使用w7算法時，初始密鑰在送入FPGA中后還需二次擴展達到所需的位數。

　　4 仿真與分析

　　采用QuartuslI 8．0軟件仿真FPGA功能。共用4 865個邏輯單元，1 024 bit的片上存儲位，時序分析得到最大工作頻率為95．79 MHz。仿真加密時序如圖6所示。

　　5 結論

　　通過對整個設計的調試驗證，結果滿足設計要求。整個系統具有較高的安全性和保密性，可為要求通信安全的網絡應用提供一種基于硬件的加密方式，基于FPGA的加密算法設計具有很高的靈活性，如果采用更加先進的加密算法，可進一步提高系統的安全性和保密性。