| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第12-15页 |
| 1.2 SM4加密算法和XTS加密模式的硬件实现研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 SM4加密算法的硬件实现现状 | 第15-17页 |
| 1.2.3 XTS加密模式的硬件实现现状 | 第17页 |
| 1.3 抗旁路攻击的XTS-SM4加密电路研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3.1 抗错误攻击的SM4加密电路研究现状 | 第18页 |
| 1.3.2 抗功耗攻击的SM4加密电路研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.5 论文结构安排 | 第20-21页 |
| 第二章 高性能小面积XTS-SM4加密电路的设计与实现 | 第21-44页 |
| 2.1 XTS-SM4加密电路的设计思路 | 第21-23页 |
| 2.2 基于复合域运算的SM4 S盒设计与实现 | 第23-34页 |
| 2.2.1 复合域SM4 S盒的结构设计 | 第23-24页 |
| 2.2.2 复合域求逆电路的设计 | 第24-27页 |
| 2.2.3 映射矩阵电路的设计 | 第27-28页 |
| 2.2.4 S盒的优化 | 第28-34页 |
| 2.3 基于流水线的SM4电路结构设计 | 第34-36页 |
| 2.3.1 SM4轮变换的设计与实现 | 第34-35页 |
| 2.3.2 SM4密钥扩展的设计与实现 | 第35页 |
| 2.3.3 SM4电路流水线设计 | 第35-36页 |
| 2.4 XTS-SM4电路结构设计 | 第36-39页 |
| 2.4.1 模乘运算模块设计 | 第36-37页 |
| 2.4.2 密文窃取模块设计 | 第37-38页 |
| 2.4.3 控制器设计 | 第38-39页 |
| 2.5 功能验证与综合结果分析 | 第39-43页 |
| 2.5.1 功能验证 | 第39-42页 |
| 2.5.2 综合结果 | 第42-43页 |
| 2.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 XTS-SM4加密电路的旁路攻击研究 | 第44-55页 |
| 3.1 差分错误攻击 | 第44-47页 |
| 3.1.1 差分错误攻击研究 | 第44-45页 |
| 3.1.2 差分错误攻击实例验证 | 第45-47页 |
| 3.2 差分功耗攻击 | 第47-54页 |
| 3.2.1 差分功耗攻击DPA研究 | 第47-48页 |
| 3.2.2 差分功耗攻击平台的设计与验证 | 第48-52页 |
| 3.2.3 差分功耗攻击实例 | 第52-54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 基于错误检测机制的XTS-SM4加密电路设计 | 第55-63页 |
| 4.1 总体设计思路 | 第55-56页 |
| 4.2 基于错误检测机制的SM4 S盒设计 | 第56-58页 |
| 4.2.1 SM4 S盒的错误检测单元设计 | 第56-57页 |
| 4.2.2 基于错误检测机制的SM4 S盒结构设计 | 第57-58页 |
| 4.3 XTS-SM4电路其他模块的错误检测单元设计 | 第58-59页 |
| 4.4 功能验证与综合结果 | 第59-62页 |
| 4.4.1 功能验证 | 第59-60页 |
| 4.4.2 综合结果 | 第60-61页 |
| 4.4.3 安全性分析 | 第61-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 掩码XTS-SM4加密电路设计 | 第63-76页 |
| 5.1 总体设计思路 | 第63-64页 |
| 5.2 分模块设计 | 第64-73页 |
| 5.2.1 掩码S盒的设计优化 | 第64-71页 |
| 5.2.2 掩码线性变换的设计 | 第71页 |
| 5.2.3 全掩码密钥扩展的设计 | 第71-72页 |
| 5.2.4 掩码修正模块设计 | 第72-73页 |
| 5.3 功能验证与综合结果 | 第73-75页 |
| 5.3.1 功能验证 | 第73页 |
| 5.3.2 综合结果 | 第73-74页 |
| 5.3.3 安全性验证 | 第74-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 第六章 总结与展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第84-85页 |
| 附录 A 常数矩阵的运算公式 | 第85-87页 |
| 附录 B 基于错误检测机制的S盒的运算表达式 | 第87-89页 |
| 附录 C 基于混合基的GF((2~2)~2)域掩码运算公式 | 第89-92页 |
| 附录 D 采用DACSE算法对掩码运算进行优化 | 第92-94页 |
