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IEEE802154中 AES-CCM协议的扩展指令集实现
资料介绍
摘要：该文在高级加密标准（AES）快速算法的基础上，设计了一组基于可配置处理器NiosII上的扩展指令，用于IEEE802.15.4标准媒体访问控制层中基于AES算法的计数器模式和密码分组链接消息验证码（AES-CCM）协议的硬件加速。该文首先推导出快速算法中用于轮变换的查找表与S盒的逻辑关系，然后通过复合域变换方法用硬件电路实现S盒的计算，从而消除了支撑扩展指令集的硬件逻辑对片上存储空间的消耗。同时给出该协议基于查表法的扩展指令集和协处理器的设计方案，并在EP2C35芯片上进行实现和对比。该方案仅消耗223个逻辑单元（LE），吞吐量为668.7kbps，时钟周期数比软件算法加速174.6倍，芯片面积仅为协处理器方案的9.5%，显著降低了无线传感网节点设备的成本和功耗。
关键词：无线传感网：扩展指令集；IEEE802.15.4：高级加密标准的计数器模式和密码块链信息认证码（AES-CCM）
IEEE802.15.4标准已成为无线传感器网络（WSN）底层设施事实上的工业标准，其定义了低速无线个域网（LR-WPAN）的物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC），有效满足了无线通信市场对低成本、低功耗、低速率设备的需求。WSN的MAC层使用基于高级加密标准（AES）四的计数器模式和密码块链信息认证码（CCM）协议]作为通信链路层的安全机制，用以实现无线通信的机密性、完整性和可认证性。无线通信终端设备对成本、功耗、体积等指标都有严格的要求，由于计算量大及为保证自身安全性，其安全协议普遍采用专用协处理器的方法实现硬件加速。
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| IEEE802154中_AES-CCM协议的扩展指令集实现.pdf | 778K |
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