使用数字电路方式实现Ascon-128的代码示例

Ascon-128是一种对称加密算法，可以使用数字电路进行实现。以下是一个简单的Verilog代码示例：

module ascon128(input [127:0] plaintext, input [127:0] key, output [127:0] ciphertext);

  wire [127:0] round_keys [0:11];
  generate_round_keys(key, round_keys);

  wire [127:0] state;
  assign state = plaintext;

  // add initial round key
  assign state = state ^ round_keys[0];

  // run 12 rounds
  for (int i=0; i<12; i++) begin
    state = round(state, round_keys[i]);
  end

  // add final round key
  assign ciphertext = state ^ round_keys[12];

endmodule


module generate_round_keys(input [127:0] key, output [127:0] round_keys [0:11]);

  wire [127:0] state;
  assign state = key;

  // initialize round constants and tweak
  wire [127:0] round_constants [0:5];
  round_constants[0] = 0x0000000000000000;
  round_constants[1] = 0x0100000000000000;
  round_constants[2] = 0x0200000000000000;
  round_constants[3] = 0x0400000000000000;
  round_constants[4] = 0x0800000000000000;
  round_constants[5] = 0x1000000000000000;
  wire [127:0] tweak = 0x0000000000000000;

  // generate round keys
  for (int i=0; i<12; i++) begin
    round_keys[i] = state ^ round_constants[i] ^ tweak;
    state = round_keys[i];
    tweak = tweak + 1;
  end

  // add final round key
  round_keys[12] = state ^ round_constants[5] ^ tweak;

endmodule


function [127:0] round(input [127:0] state, input [127:0] round_key);
  // TODO: implement Ascon-128 round function
endfunction

这个示例代码中，我们定义了三个模块：`ascon128`、`generate_round_keys`和`round`。`ascon128`模块接受明文和密钥作为输入，输出密文。它使用`generate_round_keys`模块生成12个轮密钥和一个最终轮密钥，并使用`round`模块运行12个加密轮。`generate_round_keys`模块接受密钥作为输入，输出12个轮密钥和一个最终轮密钥。它使用Ascon-128算法中定义的轮常量和tweak生成轮密钥。`round`函数是Ascon-128算法的一个加密轮，它接受状态和轮密钥作为输入，输出加密后的状态。由于Ascon-128算法的加密轮比较复杂，这个示例代码中的`round`函数并没有实现Ascon-128算法的完整加密轮，需要根据Ascon-128算法的规范进行实现。