祖冲之算法硬件实现与研究

祖冲之(ZUC)算法是我国自主研制,纳入新一代宽带无线移动通信系统的国际加密标准,考虑现阶段祖冲之流密码算法的实现多为软件,效率和速度还有待提高。为适应大数据时代对高速数据实时加密的需求以及进一步推广ZUC算法的使用,结合ZUC算法特性,利用硬件描述语言VHDL对其进行高效的FPGA硬件设计,并使用Xilinx公司ISE软件进行综合仿真验证设计正确性,最后将模块封装成IP软核。结合Xilinx公司的ARM与FPGA联合平台设计相应的接口软件进行实际测试,性能分析和资源评估,为ZUC算法提供了一种高效硬件设计参考。最后给出ZUC模块在实际加密视频数据的应用,与纯软件实现相同功能相比,系统性能提升了3倍以上,可以满足实时视频数据的加密。