FPGA是一种能够根据用户需求进行编程的集成电路。FPGA具备极高的灵活性和可定制性，能够适应各种复杂的计算需求，特别是在高性能、低延迟和专用计算场景下具有显著优势。
本书涵盖了FPGA的基础知识和开发流程，详细地介绍了Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言的应用，同时聚焦于密码算法在硬件中的实现和加速优化。本书具有涉及的知识点多、内容广等特点，通过案例引导读者开展知识点的学习，注重培养读者解决实际问题的能力。本书内容选择合理、结构清楚、图文并茂、面向应用，适合作为密码科学与技术专业本科生的教学用书，也可作为工程人员的培训教材或相关科研人员的参考书。
容包括：第一章 FPGA基础、第二章 密码算法基础、第三章 FPGA实现密码算法基础、第四章 分组密码算法的FPGA实现、第五章 公钥密码算法的FPGA实现、第六章 Hash算法的FPGA实现、第七章 数字签名算法的FPGA实现、第八章 FPGA密码算法的应用与实战案例、第九章 总结与展望。本书内容选择合理、结构清楚、图文并茂、面向应用，适合作为密码科学与技术专业本科生的教学用书，也可作为工程人员的培训教材或相关科研人员的参考书。
本书总结了作者在嵌入式开发、系统集成领域新成果，同时在编写过程中参考了大量书籍、文献及手册资料，在此向各位相关作者表示诚挚的感谢。同时，由于作者水平有限，而且FPGA技术是一种正在不断发展和完善的技术，书中难免有不恰当之处，敬请读者批评指正。
- 入门门槛高：系统讲解FPGA基础与开发流程，帮助零基础读者快速上手硬件编程。
- 密码算法硬件实现难：详细剖析分组、公钥、Hash及签名算法的FPGA实现方法，提供可直接参考的代码思路。
- 性能优化不足：针对密码计算的高延迟、低吞吐问题，给出流水线、并行化等加速优化技巧。
- 理论与实践脱节：通过真实应用案例（如安全通信、数据加密）串联知识点，强化工程落地能力。
- 教材选择困难：内容覆盖密码学与硬件设计交叉领域，结构清晰，适合教学与自学。
★★★
中级
入门初级中级进阶高级
- 密码学专业学生：本书可作为本科教材，帮助理解密码算法如何在硬件中高效运行。
- FPGA开发工程师：通过具体算法案例，提升硬件逻辑设计与优化能力。
- 信息安全研究人员：掌握密码算法硬件实现细节，为侧信道攻击防护等研究打下基础。
- 嵌入式系统开发者：学习如何将密码功能集成到FPGA系统中，增强产品安全性。
- 基础先行：前两章是根基，务必掌握FPGA架构和密码学基本概念，再深入后续章节。
- 动手实践：每章算法实现都配有案例，建议在开发板上亲自仿真验证，加深理解。
- 重点突破：第四章和第五章是核心，涉及主流算法，需反复研读并尝试优化代码。
- 应用导向：第八章实战案例综合性强，可结合自身项目需求选择性学习。
- 掌握FPGA开发：熟悉开发流程、工具链及Verilog/VHDL语言，能独立完成简单硬件设计。
- 理解密码算法：深入理解各类密码算法的数学原理与硬件实现逻辑。
- 具备优化能力：学会使用流水线、并行处理等技术提升密码模块性能。
- 增强工程素养：通过实战案例，积累硬件调试与系统集成的宝贵经验。
- 拓宽职业道路：为从事硬件安全、高性能计算等领域的工作奠定坚实基础。
📖 书籍简介
内容简介
作者简介
涂腾飞，北京邮电大学、网络空间安全学院 讲师。2019年毕业于北京邮电大学获工学博士学位，2022年博士后出站后留校工作至今。一直专注于软件安全和开源软件供应链安全等方面的研究。在学术方面，已在通信学报、IOT、TSC、TSE、TII、TIFS、AI Review等国内外顶级期刊，以及ASPLOS 2019、IMC 2021、ICSE 2022、ASE 2022、ISSRE 2024等顶级会议上发表了10余篇高水平论文，已申请和授权网络安全领域相关的发明技术专利20余项，参与2项行业标准的制定，累计发现开源软件漏洞30余个。
📑 章节目录
- FPGA基础
- 密码算法基础
- FPGA实现密码算法基础
- 分组密码算法的FPGA实现
- 公钥密码算法的FPGA实现
- Hash算法的FPGA实现
- 数字签名算法的FPGA实现
- FPGA密码算法的应用与实战案例
- 总结与展望
