Abstract
SBOX 是高級加密標準演算法中重要的模組之一。在目前的作法上，分為兩大類，一種主要是由查表法完成，另一種則用有限域完成。然而，前者會需要很大量的晶片空間，而後者則不適用於高速度的裝置上。 這篇論文主要描述一種有效率且根據Rijndael晶片系統的SBOX計算，裡面的數學運算主要是依賴混合有限域運算中的反元素運算執行，也就是說加密和解密運算裡頭的乘法逆運算可以被分享。與查表法不同的地方在於查表法中加密和解密需要不同的查表法，這將省去大量的晶片空間。而在鑰匙延展模組中，也利用這項優點，取代查表法以確保更低的晶片空間。 這項研究成果，一方面適用於查表法不能被使用或被限制住的情形(比如說需要低面積晶片設計基礎上) ，一方面這像研究成果可適用於高速平行系統(資料可以被排程同時運作) 。為了減低面積而討論出一種優化的SBOX 。實驗結果指出晶片面積所佔的空間的確減低而且不會大大增加延遲時間。 此外這篇論文也探討了128、192、和256位元鑰匙延展模組硬體設計和面積減低，主要則是透過此三種不同位元執行鑰匙延展時，利用同樣一組邏輯電路已達到減低面積的效果。 這篇論文使用cadance編譯工具，在130奈米科技下，與使用查表法的設計比較，整個高級加密標準晶片減低了18.9%的空間，且又省上45.7%的用電。與使用Full-set 鑰匙擴充設計，整個高級加密標準晶片減低了68.8%的空間，且又省上76.4%的用電。