关于在FPGA上实现AES算法的笔记

针对 key 长度为 128 bits 的AES算法。

1. AES算法要做10轮运算，最基本的实现实现用11cycles。

2. 每轮加密要用到16个Sbox，每个Sbox要占用1个2048 bit 的ROM。key expansion要用4个Sbox。如果on-the-fly 地进行，那么一共要20个Sbox；如果提前做好key expansion，那么需要16个Sbox外加1408bits RAM来存放Subkey。

3. 在Altera FPGA上每个Sbox要占用一个ESB或EAB，在Xilinx FPGA上，每两个Sbox占用一个Block RAM（因为每个Block RAM都是dual-port的）。那么理论上，AES encryption 可以用一片Spartan-II XC2S100（10 Block RAMs）或者一片FLEX EPF10K200S (24 EABs)实现。

4.为了能在ACEX 1K30这种便宜的芯片（6 EABs）上实现，要把一轮分解为4步来做，这样只用4个Sbox，连同存放Subkey，一共用5 EABs。当然，完成一个128-bit block加密就需要41 cycles，吞吐量也降为1/4。

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