1、本課題來源于導師研究課題“基于petri網(wǎng)的分組密碼算法硬件化”，該研究課題來源于吳哲輝教授承擔的國家自然科學基金項目“唯一可達向量網(wǎng)系統(tǒng)的性質(zhì)及其在信息安全技術上的應用研究”，編號:60673053/F020301。
　　在該課題中吳哲輝教授提出了“一種基于petri網(wǎng)的分組密碼體制”，并且給出了該密碼算法的軟件實現(xiàn)。經(jīng)過實際驗證，在運行uClinux操作系統(tǒng)的NiosII/f微處理器平臺上,時鐘頻率100MHz,4Kbytes

2、指令緩存,2Kbytes數(shù)據(jù)緩存的情況下，petri網(wǎng)的關聯(lián)矩陣為4×6矩陣，L1為1，L2為7時，計算置換表的時間高達3470ms，這在實際應用中是無法忍受的。本課題就是在該算法軟件實現(xiàn)的基礎上，在不降低密碼算法安全性能的前提下，從硬件實現(xiàn)角度對分組密碼算法進行改進，并以可復用IP核的形式將其硬件化。
　　本論文主要敘述了基于petri網(wǎng)的分組密碼算法硬件實現(xiàn)的過程和具體實現(xiàn)細節(jié)。首先對petri網(wǎng)相關的概念進行了介紹；分析了基

3、于petri網(wǎng)的分組密碼算法；描述了該算法軟件實現(xiàn)的細節(jié)并對算法進行了改進；然后將算法硬件實現(xiàn)劃分為以下幾個部分：（1）petri網(wǎng)運行模塊，該模塊負責計算一個Mx對應的所有有效的下一級可達標識；（2）RAM模塊，該模塊負責中間大數(shù)據(jù)量的存儲；（3）置換表生成模塊，該模塊采用有限狀態(tài)機計算滿足個數(shù)的有效可達標識、對這些標識進行對角線序排序和計算序排序、生成置換表；（4）硬件DMA模塊，本設計采用硬件DMA方式進行置換操作；（5）Aval