ARM微处理器上Rijndael加密算法的嵌入式实现与性能比较

嵌入式系统/ARM技术中的在ARM微处理器上实现Rijndael加密算法是一篇探讨如何利用ARM微处理器进行高级加密标准(AES)算法——Rijndael算法的实践研究。Rijndael算法因其卓越的安全性、高效性能、低存储需求和灵活性，自2000年被选为AES以来，成为信息安全领域的核心工具。在后PC时代的数字化进程中，嵌入式系统技术由于其在各领域的广泛应用，如科学研究、工业设计、军事技术、商业应用以及日常生活中扮演着重要角色，使得对这种技术在嵌入式设备上的实现研究尤为关键。 文章以北京博创兴业科技有限公司的UP-NETARM300嵌入式开发板作为平台，结合ARMSDT2.51集成开发环境，构建基于μC/OS-Il操作系统的项目。作者详细介绍了如何在ARM架构下通过汇编语言和C语言两种编程方式实现Rijndael算法，重点对比了这两种方法的效率。以128位分组和密钥长度为例，着重展示了如何通过ARM汇编语言进行加密过程，包括密钥扩展、轮密钥加、多轮变换（根据密钥长度不同，Nr值不同）以及最后一轮变换，这些过程涉及字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加等步骤。 此外，文章还提及了算法的扩展性，指出Rijndael算法的密钥长度可以扩展至192位或256位，适应不同安全级别的需求。这篇文章不仅介绍了Rijndael算法的工作原理，而且提供了实际的嵌入式系统实现方法，对于嵌入式开发人员理解和应用此类高级加密技术具有重要的参考价值。