随着通信技术和计算机技术的迅速发展,全球的信息一体化已经成为必然的趋势。但是在信息的传播过程中,可能会受到非法者的窃听和破坏,有可能导致不可估量的损失,因此信息的安全已成为广泛关注的问题。而混沌系统便是加密技术中一种非常有效的手段。如何利用混沌系统产生安全性高、统计性能良好的伪随机系列是当今信息安全领域的热点问题。本文论述的是基于FPGA的混沌密钥系统的设计以及实现,为此,本文主要从算法的设计与仿真、硬件实现和软件设计三方面对本系统进行了详细的阐述。(1)在算法设计方而,首先介绍了密码学、混沌理论以及混沌流加密技术的一些基本概念和方法。本文选择分段线性映射作为研究的出发点,设计了一种多混沌系统的伪随机序列产生算法。为了解决数字环境下混沌系统的退化问题,采用了扰动系统变量、扰动系统参数、混沌级联以及增加辅助密钥的方法来改进混沌系统。(2)在硬件设计方面,首先阐述了FPGA的内部构造,然后详细介绍了混沌密钥系统各模块的verilog实现以及仿真,最后论述了硬件实现平台的设计。硬件实现平台由电源电路、FPGA配置电路模块、USB接口电路模块以及SDRAM电路模块四个部分组成,并对各模块的电路设计进行了说明。(3)在软件设计方面,主要介绍了固件程序、驱动以及人机交互界面的设计。通过对算法的仿真分析和加密结果表明,该算法产生的伪随机具有信号复杂度高、密钥空间大、随机特性好等优点；通过Modelsim对verilog实现的模块进行仿真可以看出,本文正确实现了混沌密钥系统；此外,硬件实现平台以及应用界面均达到了预期的要求。