DES算法的S盒的设计优化

DES(数据加密标准)算法被广泛应用于软件加密和硬件加密。S盒是DES算法中的一个关键环节,它的设计好坏直接影响DES的加密性能。VHDL(甚高速集成电路硬件描述语言)是借助EDA(电子设计自动化)工具进行硬件设计的基本描述语言。文中结合VHDL的特点,对使用VHDL设计S盒进行了一些分析,综合速度、资源利用率等提出了最优方案。     

一种新的AES算法的FPGA实现方法研究

文章主要讨论了高级加密标准(AES)算法在主频较低情况下的硬件实现.根据AES算法的结构特点和硬件实现的具体原理,提出了一种AES算法的硬件实现方法.该方法采用在单个时钟周期内执行多轮加密的策略,并使用流水线,做到了兼顾加密的速度和较低的时钟频率.最后,与现有的方法进行了分析比较.     

基于SafeXcel-1141的网络密码机的设计

针对信息安全问题，提出了一种网络密码机系统。以高性能的硬件加密芯片SafeXcel-1141和PowerPC405EP嵌入式CPU为核心，实现了一种新的硬件加密的系统。介绍了网络密码机的软、硬件的设计，并着重讲述了如何在软件系统中整合硬件加密资源，实践证明性能上有了很大的提高。     

基于FPGA的加密算法改进及实现

以FPGA芯片Cyclone II系列为核心,构建FPGA硬件平台,提出一种以资源优先为目的的DES、AES加解密设计方案。通过分析S盒的非线性特征,构造新的复合域变换,避免因同构变换产生的资源损耗。加解密过程中利用轮函数硬件结构的复用,达到硬件资源占用的最小化。整体采用内嵌流水线结构,减少逻辑复杂度的同时提高处理速度。实验结果验证了FPGA硬件加密的资源占用率远低于ASIC的硬件加密,执行速度达到Gbit/s,加密性能大大提高。     

柔性结构的AES加密芯片设计

提出了基于有限域运算单元的柔性AES加密系统。通过对不同密钥扩展的算法进行比较分析,利用其基本运算单元相同的特性,采用控制单元实现可支持128位、192位和256位三种密钥长度的柔性结构。采用集成化的可重构柔性AES加密系统,可以降低硬件逻辑资源消耗。使用Verilog HDL硬件语言进行仿真,并在0.35μm工艺下进行逻辑综合。结果表明,时钟频率可达180 MHz,对于128位密钥长度,系统吞吐量可达2.11 Gbps。     

嵌入式AES加密存储器的硬件实现

本设计主要介绍一种基于FPGA的AES硬件加密系统,实现电子数据的加密及存储。文中详细说明了AES加密算法的FPGA架构,AES核心算法的接口时序设计,AES加密存储器的硬件设计以及算法验证。硬件加密较之软件加密有实时性高、数据量大以及性能好的特点。FPGA开发周期短的特点与AES灵敏性好、实现效率高、安全性能高的优势相辅相成,为需要保密的电子数据提供更加可靠的保证。     

3DES IP的小面积实现

论文介绍了3DES算法的流程,并给出了三种硬件的实现方式。在三种实现方式中,详细描述了一种小面积的硬件实现方法,并基于Xilinx的FPGA实现。小面积实现方法占用资源小,适合于低端加密运用。     

基于FPGA的DES、3DES硬件加密技术

传统的加密工作是通过在主机上运行加密软件实现的。这种方法除占用主机资源外,运算速度较慢,安全性也较差。而硬件加密是通过专用加密芯片、FPGA芯片或独立的处理芯片等实现密码运算。相对于软件加密,硬件加密具有加密速度快、占用计算机资源少、安全性高等优点。     

基于FPGA技术的混沌数字图像加密与硬件实现

提出用FPGA技术实现混沌数字图像加密及其硬件实现的一种新方法.根据离散化和数字化处理技术,对三维Lorenz混沌系统作离散化处理,用硬件描述语言和FPGA技术产生三维Lorenz混沌迭代序列,分别对数字图像的红、绿、蓝三基色信号进行混沌加密和解密.基于芯片型号为EP2C35F672C6的FPGA开发平台,以X640×480 BMP格式的灰度图像为例,设计了Lorenz混沌序列对数字图像进行加密与解密算法,给出了FPGA硬件实现结果.     

AES加密算法在远程控制系统中的应用

在远程控制系统中,大量的数据以明文形式传输。为了解决远程控制系统中的数据安全问题,需要对数据进行加密之后再传输。分析了数据加密的方式和加密粒度,选择了高安全性能的AES算法作为加密算法。讨论了AES加密算法的结构和几种变换的过程,并根据实际应用设计了加密/解密模块的软件和硬件实现。采用C++语言实现可传输加密数据的上位机客户端和远程服务器,通过以太网和远程服务器控制单片机,单片机接收指令并通过硬件解密指令执行指令。实验结果表明,此实现方法较好地消除了安全隐患,同时又易于实现,为AES算法在嵌入式中的应用提供参考。     

资源利用率最优的应用层组播树构建算法

应用层组播（ALM）树的构建是一个NPC问题，目前已经提出几种启发式组播树构建算法，各种启发式算法因为考虑因素的制约都存在一定的局限性．本文根据当前网路链路状态，通过计算比较选择父节点构建组播树，提出了在满足最大网络连接带宽、度约束、足够可用性时间的前提下使组播树的资源利用率最优的算法．通过仿真实验对此算法的数学模型进行验证，根据组播树的数据吞吐量分析，与通常组播树构建算法相比，基于此算法构建的组播树更加合理稳定．     

常用两种加密算法的特点及应用分析

随着计算机网络的发展，社会对网络安全的要求也越来越紧迫。数据加密是网络安全技术中非常重要的问题，本文介绍了分组数据加密算法DES和公开密钥算法RSA，对两种算法的优、缺点进行了比较，并提出了将二者结合使用的方法。     

一种测控数传一体化站网资源调度算法

站网资源调度主要解决如何合理有效地为卫星任务需求分配地面站资源及资源使用时间的问题。首先,根据测控数传一体化站网资源使用需求,分析了站网资源调度的工作模式和约束条件,为站网资源调度问题建立了约束满足模型;然后,针对该模型设计了一种卫星过境弧段序列驱动的启发式站网资源调度算法,并为启发式算法与遗传算法组合使用而设计了相应的邻域交换方法;最后,根据实际的应用需求,通过仿真对比验证了算法的有效性。仿真结果显示,在典型调度场景下,所提的组合式算法调度成功率较启发式算法平均提高了22.3%。     

数字电视条件接收系统加解密算法的实现

条件接收系统是数字电视发送和接收技术的保障系统，是数字电视的重要组成部分。数字电视条件接收系统中的核心问题是节目流的加扰及加扰控制字的安全传输问题，针对这一问题，采用3层密钥的密码体系模型对CAS的加密机制进行了描述，详细阐述了RSA，DES，3DES三层加密算法及实现方案，对3种算法分别在Xilinx ISE6．1下采用Verilog硬件描述语言进行了仿真，仿真结果表明算法实现方案在实现速度和占用资源方面都比较理想，论证了该算法实现方案在CAS中的可行性，最后对算法的安全性进行了简要地讨论。     

一种改进的网格资源配置算法的研究与设计

网格资源优化配置问题是一个NP问题,遗传算法可以有效地解决这类问题.针对基本遗传算法收敛速度慢的不足,提出一种改进的遗传算法.该算法通过产生符合条件的初始种群和保护优秀个体的交叉策略,提高了算法的搜索能力和收敛速度.提出的算法综合考虑了资源任务的通信代价、任务执行时间和资源利用率等参数;并结合网格资源的特点,将所有资源统一描述和对待,扩展了资源的概念,具有实际应用意义.     

基于FPGA的DES加密算法实现

在分析DES加密算法的基础上,利用流水线技术和分时复用技术,设计了两种流水线结构和复用结构的DES加密算法电路,功能仿真正确,并以Xilinx FPGA为实现基础,结合纯组合逻辑结构,分析对比上述几种方案在速度和资源方面的优劣。其中最快一种实现方案最高时钟频率可达139 MHz,加密速度达到8.9 Gbit·s^-1     

LBAA: A novel load balancing mechanism in cloud environments using ant colony optimization and artificial bee colony algorithms

Recently, cloud computing has been recognized as an effective paradigm for offering an on-demand platform, software services, and an efficient infrastructure to cloud clients. Due to the exponential growth of cloud tasks and the rapidly increasing number of cloud users, scheduling and balancing these tasks among involved heterogeneous virtual machines becomes an Non-deterministic Polynomial hard (NP-hard) optimization problem considering significant constraints, such as high rate of resource usage, low scheduling time, and low implementation cost. Therefore, various meta-heuristic algorithms have been widely used to tackle the issue. The current paper proposes a novel load balancing mechanism using the ant colony optimization and artificial bee colony algorithms, called LBAA, which aims to balance the load division among systems in data centers. The simulation outcomes confirm that our algorithm outperforms previous works regarding response time, imbalance degree, makespan, and resource utilization up to 25%, 15%, 12%, and 10%, respectively.     

基于FPGA的DES加密算法的高性能实现

在分析DES算法原理的基础上,详细阐述一种基于VHDL描述、FPGA实现的DES加密算法系统的设计和仿真结果。该系统采用了一种基于子密钥预先计算的新型流水线设计方案,克服了传统DES流水线实现方式的缺点,使系统的密钥可动态刷新,并在硬件资源消耗有所降低的情况下,进一步提高系统的处理速度,系统最高时钟频率为222.77MHz,信息加密的速度为14.26Gb／s,是最快软件实现方式的112倍。同时系统还具有设计灵活,可靠性高,可重用性强,升级方便等特点。     

离散时空混沌的动态DES加密算法研究及其分析

DES加密算法是一种重要的加密算法,但其存在一定的缺陷,为弥补缺陷,在DES加密算法的基础上提出了一种基于OCML离散时空混沌的动态DES加密算法(DSCDDES)来提高DES的安全性能,为了克服计算机的有限精度的缺陷而采用微扰动技术来改善OCML的伪随机性。仿真和分析表明该算法具有比普通DES加密算法更高的安全性能。