AES算法中S-box和列混合單元的優化及FPGA實現
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2 列混合單元的優化設計
在列混合(MixColumn)和逆列混合(InvMixColumn)的操作中，由以下兩式定義了兩個主要操作：
將式(15)和式(16)所做的操作及結果列于表1中，由步驟1～步驟5處理的結果得到outx，接著由outx和w8得到outy。因此，在執行過程中，操作所用到的硬件資源及其所得結果可以應用到步驟9，步驟10中。如圖3所示，這種新型結構(字節-列混合模塊)僅需8個加法器和4個乘法器。與原方案相比，此設計大大減少了硬件復雜度并顯著節省了資源的消耗。
圖3中：Xt模塊(AES中的乘法器)的計算公式為：
更進一步，會發現，要建立一個全局的逆選擇列混合模塊，需要將4個字節一列混合模塊集成在一起，形成一個全新的字一列混合模塊(Word_MixColumn模塊)，如圖4所示。
這種模塊設計可以通過部分分享硬件來同時實現列混合和逆列混合的功能，實現了硬件資源的節省。
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