AES 加密算法，sv实现

本文摘抄自：https://blog.csdn.net/gulang03/article/details/81175854 

代码是根据参考的博客中的算法自己手撸的。

  1 typedef bit[3:0][7:0] Matrix[4]; 
  2 class aes_encrypt;
  3  　　bit[15:0][7:0] SBLOCK[16] ='{'{8'h76,
  4  　　local Matrix key;
  5  　　local Matrix big_key[11];
  6  　　function new();
  7  　　　　key='{default:0};
  8  　　　　big_key='{default:0};
  9  　　endfunction
 10  　　extern local function Matrix key_xor(input Matrix tkey,input Matrix data);
 11  　　extern local function Matrix byte_transfer(input Matrix data);
 12  　　extern local function Matrix row_shift(input Matrix data);
 13  　　extern local function Matrix col_mix(Matrix data);
 14  　　extern local function bit[7:0] field_multi(input bit[7:0] val,input bit[7:0] m);
 15  　　extern local function bit[7:0] field_multi2(input bit[7:0] val);
 16  　　extern local function void extend_key();
 17  　　extern local function bit[3:0][7:0] T(input bit[3:0][7:0] W, input bit[7:0] t);
 18 　　 extern local function Matrix get_ciphertext(input Matrix text);
 19 　　 //extern function bit[127:0] get_ciphertext_array(input bit[127:0] text);
 20 　　 extern function void get_key(bit[127:0] val);
 21 　　 //extern function void print(Matrix val,string str);
 22 endclass
 23 function Matrix aes_encrypt::byte_transfer(input Matrix data);
 24 　　Matrix ret;
 25 　　for(int i=0; i<4;i++) begin
 26 　　　　for(int j=0;j<4;j++) begin
 27 　　　　　　ret[i][j]=SBLOCK[data[i][j][7:4]][data[i][j][3:0]];
 28 　　　　end
 29 　　end
 30 　　return ret;
 31 endfunction
 32 
 33 function Matrix aes_encrypt::row_shift(input Matrix data);
 34 　　Matrix ret;
 35 　　ret[0]=data[0];
 36 　　ret[1]={data[1][0],data[1][3],data[1][2],data[1][1]};
 37 　　ret[2]={data[2][1],data[2][0],data[2][3],data[2][2]};
 38 　　ret[3]={data[3][2],data[3][1],data[3][0],data[3][3]};
 39 　　return ret;
 40 endfunction
 41 function Matrix aes_encrypt::col_mix(Matrix data);
 42 　　Matrix ret;
 43 　　Matrix const_array='{'{8'h01,8'h01,8'h03,8'h02},
 44 　　　　　　　　　　　　　　 '{8'h01,8'h03,8'h02,8'h01},
 45 　　　　　　　　　　　　　　 '{8'h03,8'h02,8'h01,8'h01),
 46 　　　　　　　　　　　　　　 '{8'h02,8'h01,8'h01,8'h03}};
 47 　　for(int i=0;i<4;i++)begin
 48 　　　　for(int j=0;j<4;j++) begin
 49 　　　　　　for(int m=0;m<4;m++) begin
 50 　　　　　　　　ret[i][j]=ret[i][j]^field_multi(data[m][j],const_array[i][m]);
 51 　　　　　　end
 52 　　　　end
 53 　　end
 54 　　return ret;
 55 enfunction
 56 
 57 function bit[7:0] aes_encrypt::field_multi(input bit[7:0] val, input bit[7:0] m);
 58 　　bit[7:0] result=8'h0;
 59 　　result=m[0]?val:8'd0;
 60 　　for(int i=1;i<8;i++) begin
 61 　　　　if(m[i]==1) begin
 62 　　　　　　for(int t=0;tbegin
 63 　　　　　　　　result=result^field_multi2(val);
 64 　　　　　　end
 65 　　　　end
 66 　　end
 67 　　return result;
 68 endfunction
 69 
 70 function bit[7:0] aes_encrypt::field_multi2(input bit[7:0] val);
 71 　　return (val[7]!=1)?(val<<1):((val<<1)^8'h1b);
 72 endfunction
 73 
 74 function aes_encrypt::extend_key();
 75 　　bit[3:0][7:0] ww;
 76 　　big_key[0]=key;
 77 　　for(int m=1;m<11;m++) begin
 78 　　　　for(int j=0;j<4;j++) begin
 79 　　　　　　for(int i=0;i<4;i++) begin
 80 　　　　　　　　if(j==0) begin
 81 　　　　　　　　　　ww={big_key[m-1][0][3],big_key[m-1][1][3],big_key[m-1][2][3],big_key[m-1][3][3]};
 82 　　　　　　　　　　ww=T(ww,m);
 83 　　　　　　　　　　big_key[m][i][j]=big_key[m-1][i][j]^ww[3-i];
 84 　　　　　　　　end else begin
 85 　　　　　　　　　　big_key[m][i][j]=big_key[m-1][i][j]^big_key[m][i][j-1];
 86 　　　　　　　　end
 87 　　　　　　end
 88 　　　　end
 89 　　end
 90 endfunction
 91 function bit[3:0][7:0] aes_encrypt::T(input bit[3:0][7:0] W, input bit[7:0] t);
 92 　　bit[3:0][7:0] ret;
 93 　　ret={W[2],W[1],W[0],W[3]};
 94 　　for(int i=0;i<4;i++) begin
 95 　　　　ret[i]=SBLOCK[ret[i][7:4]][ret[i][3:0]];
 96 　　end
 97 　　case(t)
 98 　　　　8'd1: ret=ret^32'h01000000;
 99 　　　　8'd2: ret=ret^32'h02000000;
100 　　　　8'd3: ret=ret^32'h04000000;
101 　　　　8'd4: ret=ret^32'h08000000;
102 　　　　8'd5: ret=ret^32'h10000000;
103 　　　　8'd6: ret=ret^32'h20000000;
104 　　　　8'd7: ret=ret^32'h40000000;
105 　　　　8'd8: ret=ret^32'h80000000;
106 　　　　8'd9: ret=ret^32'h1b000000;
107 　　　　8'd10: ret=ret^32'h36000000;
108 　　endcase
109 　　return ret;
110 endfunction
111 function Matrix aes_encrypt::get_ciphertext(input Matrix text);
112 　　Matrix ret;
113 　　extend_key();
114 　　ret=key_xor(key,text);
115 　　for(int i=1;i<11;i++) begin
116 　　　　ret=byte_transfer(ret);
117 　　　　ret=row_shift(ret);
118 　　　　if(i!=10)begin
119 　　　　　　ret=col_mix(ret);
120 　　　　end
121 　　　　ret=key_xor(big_key[i],ret);
122 　　end
123 　　return ret;
124 endfunction
125 function aes_encrypt:;get_key(bit[127:0] val)
126 　　//这个只能根据需要自己写了
127 endfunction