一种AES-CCM 128 bit硬件加密器的优化设计

介绍了一种基于FPGA的AES-CCM 128bit硬件加密器的优化设计方法。阐述了AES（高级加密标准）算法以及CCM工作模式,分析了AES算法的轮变换结构,并提出S-box查表结构和MixColumns（列混合运算）的VHDL语言程序设计思想。建立了ExpandedKey（密钥扩展运算）的数学模型,概括出AES算法的硬件实现方法,使得每一轮的轮变换与密钥扩展运算并行执行,以提高AES的加密速度。CCM工作模式结合了CTR与CBC-MAC工作模式,其加密明文或解密密文时都使用AES加密运算,这样解密过程就避免了繁杂的AES的直接解密运算。CCM模式下的简化加密协议,使用两个AES加密内核并行执行CTR与CBC-MAC工作模式以提高该模式下的加密解密速度。     

AES改进算法在CCMP协议中的应用

AES针对IEEE 802.11i中CCMP所采用的高级加密标准AES算法的实现较为复杂且对硬件要求较高的情况,对AES算法进行了优化改进.首先对列变换进行了优化,并基于系数的正交化统一了算法加解密过程的运算; 然后对轮变换过程进行了简化,并将优化后的列变换系数应用于其中进一步简化了轮变换过程.将本文的改进算法与原AES算法和S -AES算法进行对比表明,本文算法在不降低算法本身安全性的前提下,减小了其实现代价,提高了算法的效率.     

AES算法的研究

AES是为了取代旧的DES而制定的,它具有较高的安全性能。本文主要介绍了高级加密标准AES算法的加密解密流程,分析了每次轮操作的内部过程,对轮操作内部的执行进行合并和简化,从而高速实现了AES算法。     

基于DSP的软件加密锁的设计与实现

为了保护软件产品的经济价值和知识产权，开发了一种软件加密锁.主要基于DSP和USB硬加密技术，并通过结合AES算法有效实现了对软件的保护.该加密锁方案的硬件部分由USB接口模块、DSP模块、AVR单片机模块和电源块组成；软件部分采用了新的数据加密标准AES.该加密锁实现了软件的安装序列号加密、首次使用加密、安装次数限制加密以及使用中关键数据加密的四层加密保护；其中各加密层次相对独立，并可根据需要增删.本系统很好地解决了单纯使用软件加密手段易被破解的问题.     

椭圆曲线密码的优化设计方法

椭圆曲线密码算法依赖于离散对数问题的困难性,具有安全强度高、计算复杂度小的特点.椭圆曲线密码系统的主要操作为点乘运算,是加解密过程中最为耗时的部分.文中对点乘运算进行优化,提出了椭圆曲线密码算法实现的硬件体系结构,设计了基于FPGA/ASIC的加解密系统.通过对有限二进制域的乘法优化、平方优化和除法优化,提高了加解密算法的实现效率.分析和测试表明,所设计的硬件体系结构具有硬件资源消耗小、模块接口复杂度低和可扩展性强的特点,且支持113、163、193等多种密钥长度,相对于椭圆曲线密码算法的软件实现,文中的椭圆曲线密码处理器加速比最高可达到上千倍.     

对全轮AES-128的Biclique攻击

文章给出了一个AES算法的Biclique结构,提出了对AES-128算法的Biclique全轮攻击,攻击的数据复杂度是248,恢复密钥的计算复杂度是2126.35次加密全轮AES-128算法。     

高级加密标准(Rijndael算法)介绍与探讨

在介绍新型高级加密标准(advance encryption standard，AES)——Rijndael算法的基础上，重点介绍了算法的实现及相应的解密过程；并结合算法的实现与解密过程对该算法的优点和应用前景作了简要分析。     

一种具有最小实现代价的AES改进方法

针对AES加密和解密过程实现的不对称性,对其仿射变换和列混合运算的变换常量进行优化,给出一种改进的AES.除了密钥安排顺序,改进后的AES加解密实现过程都是对称的,在计算列混合和逆列混合时仅需要2次Xtime乘法和4次加法运算．并且加密和解密可共享同样的实现资源,有效降低了软硬件实现的代价．     

基于交替量子随机行走的改进AES和离散余弦变换的图像加密算法

随着科学技术手段飞速发展，图像加密算法被破解的风险也逐渐增加. AES(advanced encryption standard)算法虽然性能优越，但也存在着密钥固定等问题，未来量子计算机的问世将会对此造成重大威胁.首先，该文采用离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)对明文图像进行DCT域的变换；其次，利用交替量子随机行走构造概率分布矩阵，对概率分布矩阵进行预处理，与DCT后的明文进行逐位异或的操作；最后，计算概率分布矩阵的奇异值，并给出对应的十六进制表达式作为AES的密钥，随机提取概率分布矩阵的一个元素，按照AES算法的编码规则构建轮常量Rcon,进而改进AES算法的加密迭代函数.测试结果表明，该算法具有很好的加密效果和较高的鲁棒性，密文图像相邻像素在3个方向上的相关系数可以达到0.001 5的显著效果.     

基于子密钥数据的加密算法研究

针对对称密码体制存在的密文保密强度和抗分析破译性较差的缺陷,提出了一种基于子密钥变换产生轮密钥对数据进行分段加密的方法,通过对明文进行变换处理,利用随机产生的独立子密钥,按信息位的判定产生不同的轮密钥,并对每轮分组变换进行加密．阐述了子密钥生成模块、子密钥变换轮密钥进行加解密算法的过程,并对算法性能进行了详细分析．测试数据表明,该算法比同类型的加密算法速度快,而且加密方法的变型性以及轮密钥选取的随机性将增强加密算法的抗攻击性．     

AES加密算法在应用软件保护平台中的实现

在介绍AES加密算法的基础上,结合软件保护平台的架构模式,分析了AES算法的流程,重点给出AES算法在软件保护平台中的实现过程。     

AES算法在发动机防盗系统身份认证中的加密应用

采用身份认证技术的发动机防盗系统灵活易用,具有高性能、高效率、高安全性等优点,正逐步成为汽车保险的必选件。本文基于发动机防盗系统的身份认证原理,结合AES算法理论,提出了适合发动机防盗系统身份认证的AES加密方法与步骤。文章最后还设计了AES加密测试实验,用一组随机实验数据对AES加密算法应用于发动机防盗系统的身份认证进行了测试,并获得了良好的加密应用效果。     

基于FPGA的AES算法移动硬盘加密系统的设计

针对目前移动硬盘加密系统中存在的数据泄露,更改密钥不灵活等问题,本文提出了基于FPGA的移动硬盘数据加密系统—AES系统。该系统不仅能实现对移动硬盘数据的实时加密,而且还可以根据需要随时更换密钥,并且在加密结束后及时销毁FPGA中的密钥。实验结果说明,该系统可以提高数据的加密效率、安全性和可靠性,经过QuartusII 11.0软件优化后,使程序占总资源仅为53%,提高了资源的利用率。     

哈希算法在硬件加密技术中的应用研究

随着电子产品厂家对知识产权保护越来越重视,硬件加密显得至关重要,文章根据目前硬件加密的现状,提出了一种采用哈希算法(SHA256)的硬件加密方法,这种方法在MCU和外部加密芯片之间传输的信息都是随机数,可以有效防止通过波形监测获取加密数据,从而可以实现很好软硬件加密作用。     

A5算法及其在雷达网数据加密中的应用

通用数据加密算法A5作为泛欧移动通信网GSM使用的加密算法之一，具有硬件实现简单、抗攻击能力强等优点．在对A5算法改进的基础上，结合雷达网数据通信需要，设计了基于CPLD和VHDL的数据加密方案，给出了系统工作的仿真波形．仿真表明，该方案达到了雷达网数据保密通信的需要．     

Grayscale image encryption algorithm based on chaotic maps

A new image encryption/decryption algorithm has been designed using discrete chaotic systems as a SP (Substitution and Permutation) network architecture often used in cryptosystems. It is composed of two main modules:substitution module and permutation module. Both analyses and numerical results imply that the algorithm has the desirable security and efficiency.     

基于PIC16F688单片机的智能加密锁设计与实现

介绍了以PIC16F688单片机为核心的智能加密锁技术。该加密锁通过先进的对称密钥加密算法和串口取电、电平转换、单片机接口等硬件电路，结合计算机软件程序，实现了智能加密功能。该加密锁具有很好的保密性，能有效地保护软件产品，并获得了良好的实际应用效果。     

遗传模拟退火算法和混沌系统的图像加密方法

由于部分图像加密方法采用传统的置乱算法及低维混沌系统,从而会出现密钥空间较小、复杂度低等问题,导致算法易被选择明文攻击。因此,提出了一种结合遗传模拟退火算法与高维混沌系统的新型彩色图像加密算法,以获得更强的安全性能。首先使用遗传算法的选择、交叉操作来对明文图像进行处理; 然后利用模拟退火算法生成的最优序列对图像进行置乱。通过这三个操作可以使置乱图像的直方图达到均衡,从而可以抵抗统计攻击。为了增强图像各层的关联性,利用彩色图像交互的方法对置乱图像进行交互式变异操作。与传统的“置乱-扩散”加密框架相比,该方法不仅可以增加加密系统的复杂度,而且可以增强加密算法对明文图像的敏感性。实验结果和性能分析表明,所设计的加密方法具有大密钥空间、高安全性和对明文图像的高敏感性,可以抵抗常见的密码分析学攻击。