ARM微处理器上的AES数据加密算法实现与优化

"这篇硕士论文主要探讨了基于ARM微处理器的嵌入式系统中实现AES（Advanced Encryption Standard）数据加密算法的方法。作者张伟在导师王志华的指导下，研究了如何提高AES算法在嵌入式环境下的效率，以满足信息安全的需求。论文详细介绍了AES算法的原理和设计思想，并针对其大量矩阵运算的特性，提出了优化查表运算的策略，以及两种适应嵌入式系统的算法实现方案。此外，还设计了一个基于ARM的嵌入式系统，涵盖了硬件和软件设计的全过程。最后，对改进后的AES算法进行了验证和性能测试，证明在不同硬件平台上都有较高的效率。该算法用C语言编写，易于移植到其他嵌入式系统，设计的嵌入式系统具有一定的通用性和可扩展性，适用于多种应用场景。关键词包括：AES、加密、嵌入式系统、ARM、uC/OS-II。" 这篇论文的核心知识点如下： 1. **AES算法**：AES是一种分组密码标准，因其安全性高、编码简单和加解密速度快等特点被广泛采用。它使用迭代的结构和替换-置换网络，通过多次轮操作来加密数据。 2. **嵌入式系统**：随着嵌入式系统的发展，它们在信息交换中的作用日益凸显。在这些系统中实现加密技术对于保护信息安全至关重要。 3. **ARM微处理器**：ARM是广泛用于嵌入式系统的处理器架构，具有低功耗和高性能的特性，适合处理加密算法。 4. **查表运算优化**：传统方法中，AES算法的加解密通常依赖于查找表，论文提出了改进方法，以提高运算速度。 5. **嵌入式系统优化实现**：针对嵌入式系统资源有限的特点，论文提出了两种优化的AES算法实现方案，以适应有限的内存和计算能力。 6. **硬件和软件设计**：论文详细阐述了基于ARM的嵌入式系统的设计过程，包括硬件选型和软件开发，为实际应用提供了参考。 7. **验证和测试**：在设计的嵌入式系统中进行了改进AES算法的验证，通过对比测试证明了其在不同硬件平台上的高效性。 8. **移植性和通用性**：算法用C语言实现，易于在其他嵌入式系统中移植，设计的嵌入式系统具有一定的通用性，可以扩展应用于不同场景。 9. **uC/OS-II操作系统**：这是一个实时操作系统，可能在文中作为嵌入式系统的基础，支持AES算法的执行。 通过以上知识点，论文提供了一种有效实现AES加密算法的途径，对于嵌入式系统安全领域具有重要的实践价值。