1、學(xué)位論文獨創(chuàng)性說明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及其取得研究成果。盡我所知，除了文中加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人或集團已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西安科技大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：日期：學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書本人完全了解學(xué)校有關(guān)保護知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：研究生

2、在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬于西安科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢詫⒈緦W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題在撰寫的文章一律注明作者單位為西安科技大學(xué)。保密論文待解密后適用本聲明。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日論文題目：LTE終端加解密硬件加

3、速器的研究與設(shè)計專業(yè)：信號與信息處理碩士生：王振(簽名)指導(dǎo)教師：吳延海(簽名)摘要隨著無線移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線移動通信已經(jīng)逐步成為人們交流和聯(lián)系的主要手段。然而由于無線傳輸介質(zhì)的開放性使其存在很大的安全隱患。作為一種極具競爭力的無線接入技術(shù)，LTE標(biāo)準(zhǔn)制定開始就將安全問題提到一定高度。然而無線移動終端存在運算能力、存儲空間和電池容量有限等問題，一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)運算需要通過專用的硬件來加速實現(xiàn)。本文基于AHB總線，研究和設(shè)計了一款

4、用于LTE終端PDCP層中的加解密硬件加速器。論文仔細(xì)研究了LTE標(biāo)準(zhǔn)中的安全性架構(gòu)協(xié)議，對加解密硬件加速器進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和模塊劃分。實現(xiàn)了CMAC模式、CTR模式、UIA2算法、UEA2算法以及AES核和SNOW3G核的硬件設(shè)計。在AES核的設(shè)計過程中，為了減小硬件面積，利用復(fù)合域降階的方法，用組合邏輯電路實現(xiàn)了字節(jié)代換操作；采用矩陣因子分解的方法實現(xiàn)了列混合操作。在SNOW3G核的設(shè)計中，SBOXS1采用AESSBOX的實現(xiàn)方式，節(jié)

5、省了硬件資源開銷。在設(shè)計加解密IP核時，加密與完整性保護模塊并行處理，提高了數(shù)據(jù)處理速度的同時節(jié)約了資源。在密鑰管理方案中，采用硬件提前對初始密鑰進行密鑰擴展運算并且存儲的方式，在密鑰不變的情況下，不用重新對初始密鑰進行密鑰擴展運算，降低了功耗。本文使用Verilog硬件描述語言，對加解密硬件加速器進行了RTL描述。利用EDA工具對系統(tǒng)進行了邏輯功能仿真和靜態(tài)時序分析。在基于Virtex6的FPGA硬件平臺上對系統(tǒng)進行了驗證，驗證結(jié)果表