AES加密优化：结合RSA与FPGA的高效数据保护

本文主要探讨了AES加密算法的改进及其在FPGA上的实现，针对数据传输的安全性和加密解密效率提升的需求。AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，用于保护敏感信息的机密性。然而，为增强其安全性，研究者们采用了数字信封技术对其进行改良。 数字信封技术是一种将明文数据封装在一个密文消息中的方法，通常会用一个公钥来加密信封，而信封内的内容则用私钥加密。这样，只有拥有正确私钥的人才能解密信封并访问其内容，增加了安全层次。文章将AES算法与非对称加密中的RSA算法结合，利用RSA算法的单向置换特性，将敏感的AES密钥单独加密，使得即使AES密钥被截获，攻击者也无法直接使用，增加了系统的防护能力。 在硬件实现上，作者选择FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为平台。FPGA因其灵活性和高性能，常被用于加密算法的硬件加速，尤其是对于实时性要求高的应用。通过FPGA实现的AES改进算法，可以实现高效的加密和解密操作。实验结果显示，经过优化的AES算法在FPGA上运行，实现了零错误率的加解密，速度达到了1.62 Mb/s，相比文献[2]的研究成果提高了约25.56%，这表明该改进方案在性能上取得了显著提升，并达到了预期的加密性能指标。 这篇论文提供了一种有效的方法来增强AES加密算法的安全性和效率，通过集成数字信封技术和FPGA技术，不仅保证了数据传输的隐私，还提升了加密解密过程的执行速度。这对于现代通信系统，特别是在云计算和物联网等需要高安全性和低延迟的应用场景中，具有实际的实用价值。