数字签名算法SHA-1的FPGA高速实现(2)

采用Aldec公司的Active HDL V5.1对SHA-1算法进行功能模拟，测试值和中间结果使用Crypto 中的库函数的输入值和运算结果，并使用这些测试值和中间结果对SHA-1算法的VHDL语言描述进行验证和查错，经验证的SHA-1算法的VHDL语言描述使用Xilinx公司的ISE 4.1进行逻辑综合、映射、布局和布线，生成网表用于时序仿真，最后将bitstream文件下载FPGA器件上，完成设计开发。

FPGA的外围电路和控制软件

将SHA-1算法的FPGA实现做在PCI卡(安全性算法协处理器)上，实现协议中的安全性算法。在安全性算法协处理器中，FPGA执行加密解密操作，PIC控制器(用Zenic公司的 ZEN7201AF)作为PIC总线与协处理器的接口，SRAM存置FPGA的配置数据，配置控制器 (用Xilinx公司的XC95108-7实现)输出地址和数据信号对FPGA进行配置，用Realtek公司的网络控制器RTL8019AS实现PCI卡与网络连接，协处理器的结构见图5。而FPGA的配置数据(加密算法的FPGA高速实现)放在硬盘上，通过操作系统BSD Unix 4.4中的PCI卡设备驱动程序，经由PCI总线下载到安全性算法协处理器的SRAM中，后用各种加密算法的配置数据对FPGA进行配置，实现真正“现场可编程”，各种加密解密算法都可以通过FPGA的内部配置用硬件结构实现了。