请使用Verilog语言实现一个PRESENT模块,定义PRESENT模块的输入和输出端口。实例化AddRoundKeys、Pbox、Round、SubCell和UpdateKeys模块。每个数据块会进行多轮加密,每轮加密包括 AddRoundKeys、Pbox、SubCell、UpdateKeys 四个操作。其中,AddRoundKeys 和 UpdateKeys 用于计算轮密钥,Pbox 和 SubCell 用于加密数据。在 Verilog HDL 实现中,使用 generate for 循环语句进行多轮加密操作的实现。最后,将加密后的数据与随机生成的数据进行按位异或操作,得到最终的加密结果。

时间: 2023-06-12 19:07:55 浏览: 168
以下是PRESENT模块的Verilog代码实现: ``` module PRESENT( input wire clk, // 时钟信号 input wire rst, // 复位信号 input wire [63:0] key, // 密钥输入 input wire [63:0] data, // 待加密数据输入 output reg [63:0] out // 加密结果输出 ); // 定义 AddRoundKeys 模块的输入和输出端口 module AddRoundKeys( input wire [63:0] data, // 数据输入 input wire [63:0] key, // 密钥输入 output reg [63:0] out // 输出结果 ); // 定义 Pbox 模块的输入和输出端口 module Pbox( input wire [63:0] data, // 数据输入 output reg [63:0] out // 输出结果 ); // 定义 Round 模块的输入和输出端口 module Round( input wire [63:0] data, // 数据输入 input wire [63:0] key, // 密钥输入 output reg [63:0] out // 输出结果 ); // 定义 SubCell 模块的输入和输出端口 module SubCell( input wire [63:0] data, // 数据输入 output reg [63:0] out // 输出结果 ); // 定义 UpdateKeys 模块的输入和输出端口 module UpdateKeys( input wire [63:0] key, // 密钥输入 output reg [63:0] out1, // 输出结果 1 output reg [63:0] out2 // 输出结果 2 ); // 定义 AddRoundKeys 模块的 Verilog 代码实现 module AddRoundKeys( input wire [63:0] data, input wire [63:0] key, output reg [63:0] out ); always @(*) begin out = data ^ key; end endmodule // 定义 Pbox 模块的 Verilog 代码实现 module Pbox( input wire [63:0] data, output reg [63:0] out ); always @(*) begin out[ 0:15] = data[48:63]; out[16:31] = data[32:47]; out[32:47] = data[16:31]; out[48:63] = data[ 0:15]; end endmodule // 定义 Round 模块的 Verilog 代码实现 module Round( input wire [63:0] data, input wire [63:0] key, output reg [63:0] out ); wire [15:0] sbox_out; wire [63:0] pbox_out; // 实例化 SubCell 模块 SubCell subcell( .data(data), .out(sbox_out) ); // 实例化 Pbox 模块 Pbox pbox( .data(sbox_out), .out(pbox_out) ); // 实例化 AddRoundKeys 模块 AddRoundKeys addroundkeys( .data(pbox_out), .key(key), .out(out) ); endmodule // 定义 SubCell 模块的 Verilog 代码实现 module SubCell( input wire [63:0] data, output reg [63:0] out ); always @(*) begin out[ 0: 3] = ~data[ 0: 3]; out[ 4: 7] = ~data[ 4: 7]; out[ 8:11] = ~data[ 8:11]; out[12:15] = ~data[12:15]; out[16:19] = ~data[16:19]; out[20:23] = ~data[20:23]; out[24:27] = ~data[24:27]; out[28:31] = ~data[28:31]; out[32:35] = ~data[32:35]; out[36:39] = ~data[36:39]; out[40:43] = ~data[40:43]; out[44:47] = ~data[44:47]; out[48:51] = ~data[48:51]; out[52:55] = ~data[52:55]; out[56:59] = ~data[56:59]; out[60:63] = ~data[60:63]; end endmodule // 定义 UpdateKeys 模块的 Verilog 代码实现 module UpdateKeys( input wire [63:0] key, output reg [63:0] out1, output reg [63:0] out2 ); always @(*) begin out1 = key[ 1:63]; out2 = key[ 0:62] ^ ((key[ 0:3] << 61) | (key[ 0:3] << 57)); end endmodule // 实例化 PRESENT 模块 generate gen_rounds: for (i = 0; i < 31; i = i + 1) begin Round round( .data(out), .key(key), .out(out) ); UpdateKeys updatekeys( .key(key), .out1(key), .out2(key) ); end endgenerate // 随机生成数据进行加密 reg [63:0] random_data; initial begin random_data = $random; #1; out = random_data ^ data; end endmodule ``` 以上代码实现了一个简单的 PRESENT 模块,包含了 AddRoundKeys、Pbox、Round、SubCell 和 UpdateKeys 模块的实例化。使用 generate for 循环语句进行多轮加密操作的实现。最后,将加密后的数据与随机生成的数据进行按位异或操作,得到最终的加密结果。
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