网络视频流混沌加密系统的FPGA设计实现

目前计算机平台下图像及视频的混沌加密应用的实现中,若使用常规的安全加密算法计量太大,而选择性加密算法的实现需要熟知视频流的格式,针对这些算法的局限和不足,从嵌入式系统应用的角度考虑提出了基于FPGA的实时视频加密.在FPGA开发板上植入基于32位Microblaze处理器的μCLinux操作系统,同时结合各种必要的IP...     

基于FPGA芯片的硬盘数据加密设计与实现

阐述了一种基于FPGA芯片的硬盘数据加密硬件实现方法。首先分析了计算机硬盘工作机制及其接口技术，然后，基于现代数据加密技术和FPGA实现方法，设计了一种既适用于常用对称加密算法(DES、3DES、AES)，又适用于用户自主开发的各种对称加密算法的数据流硬加密逻辑结构。最后依照这种逻辑结构实现了硬盘数据硬件加密卡，实现对计算机硬盘数据透明加密。实验与测试结果符合计算机硬盘数据加密的要求。     

一种基于FPGA的3DES加密算法实现

为了满足大量连续数据加解密的要求以及提高加密算法安全性的要求,采用有限状态机和流水线等关键技术,设计并实现了基于FPGA的3DES加密算法的加密电路.在Xilinx Virtex4系列的FPGA平台上采用ISE 10.1开发工具实现仿真验证和逻辑综合.结果表明,3DES加密系统的加解密速度可以达到860.660Mb/s,提高了加解密速度,并且有效减少了资源占用率.最终,系统可广泛应用于网络安全产品及其他安全设备中.     

一种基于混沌的AES算法的研究

AES算法越来越多地应用到各个领域,是加密方法发展的新趋势．描述了AES加密算法,重点是对AES算法进行了改进,即用Logistic映射生成的混沌序列作为AES加密方法的初始密钥．最后用C＋＋语言实现了混沌和AES结合的新算法并与原始AES算法进行了速度对比．     

基于有限域运算的图像加密算法

在数据加密标准中,AES是目前比较先进的商用加密标准.在AES算法中,有限域理论是算法的核心,具有安全性高的特点,但单独应用有限域运算使得加密速度显著降低.基于此,将以有限域算法为基础,结合混沌映射,提出一种基于有限域和混沌理论的图像加密算法.利用混沌理论的快速性和安全性,以及有限域具有的安全性,实现图像加密的安全性.通过实验分析可以得出,算法具有加密效果好、抗剪切攻击、抗噪声攻击、加密速度快、安全程度高的特点.     

KS分组密码算法

在对5个AES候选算法的实现进行研究的基础上,设计了一个分组密码算法,称作KS,它是一个分组长度为128比特,密钥长度支持128、192和256比特的分组密码算法.除具有较高安全性外,其主要特征是利用硬件实现时占用资源少、速度快.用Stratix FPGA器件实现KS加密算法时,其加密速度可达到1.18Gbit/s.     

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4阶细胞神经网络和AES的图像加密的研究

运用细胞神经网络和高级加密标准(Advanced Encryption Standard, AES)加密算法对图像进行加密，提出一种基于4阶细胞神经网络和AES的图像加密算法。首先，通过主动-被动同步法实现4阶细胞神经网络的同步，并产生混沌信号；然后，将同步混沌信号产生的同步随机序列用于图像的置乱和扩散；最后，结合AES加密算法与提出的基于螺旋矩阵的置乱扩散模型，并利用椭圆曲线对AES的密钥进行加密，通过公共信道对密钥和加密数据进行传输。数值模拟实验表明，提出算法不仅可以大幅降低图像相邻像素值之间的相关性，而且能承受包括差分攻击、噪声攻击和裁剪攻击在内的经典攻击，具有较好的安全性、鲁棒性。     

基于FPGA加密算法在发动机锁止系统中设计

介绍了加密模块在汽车发动机锁止系统中应用现状.根据芯片式数码防盗器的基本原理提出基于FPGA加密算法的硬件模块在汽车防盗系统中的设计方案,分析了防盗系统加密结构以及电子控制模块之间串行数据通信,验证加密硬件模块在汽车防盗器中的可行性,并利用硬件语言仿真实现加密算法.成本低,灵活性高,同时提高了系统性能.     

基于IDEA算法的手机短信加解密实现与测试

基于Android平台的智能手机安全应用开发已经越来越引起人们的关注.为了提升智能手机短信加密的安全强度,本文基于IDEA加密算法设计了一套Android平台下智能手机短信加密解密的程序.文中首先对Android的系统构架及应用程序的组成进行了分析,介绍了Android系统应用开发的便捷性和应用层的安全机制.其次对采用IDEA算法的原因进行了研究.描述了手机短信加密系统的设计思路,通过Android SDK模拟器进行了加密短信收发以及加解密算法效率的仿真测试,结果表明手机短信能够实现加密和解密的安全高效率传输.     

基于被扰动的Lorenz系统和AES相结合的加密算法

介绍了混沌加密算法和AES加密算法的优缺点,在此基础上提出了一种基于被扰动的Lorenz混沌系统和AES相结合的加密算法,该算法利用Lorenz混沌系统生成AES所需要的密钥,极大地扩展了AES加密算法的密钥空间,同时用matlab进行了仿真实验,实验结果表明该算法具有可行性。     

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。     

基于FPGA的改进DES加密算法的实现

本文针对基于FPGA硬件设计方法的特点,对DES(data encryption standard)加密算法进行了深入分析,提出了一种基于现场可编程阵列(FPGA)的DES改进算法.该算法采用3级流水线生成子密钥,提高了子密钥的生成速度;采用状态机方法控制子密钥的产生时间,避免出现时钟延时;而且S盒随时间的变化可动态刷新,从而实现牢不可破的"一次一密"的密码体制.最后给出了由VHDL描述语言实现的硬件算法,并在Xilinx Virtex-II Pro平台上进行了仿真实验,结果表明了硬件实现算法的正确性,而且系统硬件资源消耗有所降低,系统的处理速度得到较大提高.因此基于FPGA实现的DES加密算法适用于实时性较强的场合.     

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。     

IEC 61850协议DoS攻击的ECC-AES防御算法

IEC 61850是基于网络通信平台的变电通信系统国际标准,由于IEC 61850缺乏加密和认证安全机制,导致其易受到网络攻击。为了验证IEC 61850协议通信存在的问题,在变电站通信仿真系统下,分析了IEC 61850通信协议,模拟了IEC 61850 的拒绝服务(DoS)攻击,提出了ECCi-AES防御算法。该算法通过抓取IEC 61850报文,获取、应用协议数据单元(APDU)并加密。实验结果表明,通过改进的高级加密标准(AES)和椭圆曲线密码编码(ECC)加密算法,可以有效地加密通信数据,增强防御DoS攻击的能力。     

基于混沌文件加密系统的设计与实现

在通信和云盘存储等应用领域中,电子文件加密是增强信息安全,防止网络盗窃的重要途径.本文提出一种新的加密方法及其加密系统的硬件实现,采用混沌反控制理论设计两个三维离散时间混沌系统,在两个混沌系统中各取一个状态变量相乘和取模后对文件进行加密,并对加密算法进行安全分析.为使加密文件保持原有的格式,加密系统只加密文件的数据部分,不加密格式部分,从而避免因格式破坏导致格式不兼容的问题.加密系统主要基于片上可编程芯片（SOPC）实现,其中加密算法由FPGA实现,以太网通信由ARM核实现.实验结果显示,电子文件能够正确加密和解密,加密文件仍然保持格式兼容,表明该方法具有良好的安全性能及技术可行性.     

AES加密算法在无线网络安全中的应用

随着无线网络安全机制和技术不断推出，AES（高级加密标准）作为新的分组对称加密算法得到了广泛应用，文章从AES算法的加密原理出发，阐述了该算法在WLAN（尤线局域网）安全中的使用情况以及作用过程。     

基于同态加密机制的云平台计算安全与完整性保护算法

针对云平台潜在的信息泄露、数据种类多样的风险,提出了一种基于同态加密机制的云平台安全保护算法,采用该算法对加密后的用户数据进行安全计算.使用同态加密算法保护用户详细信息,采用数据完整性隐私保护算法实现数据完整性验证,并采用RS编码算法在数据遭受破坏时恢复出原始数据.基于阿里云平台的仿真测试与实验结果表明,所提出的算法能够以较小的计算代价实现云平台数据安全保护,并能恢复出被破坏的数据.     

基于同态加密机制的云平台计算安全与完整性保护算法

针对云平台潜在的信息泄露、数据种类多样的风险,提出了一种基于同态加密机制的云平台安全保护算法,采用该算法对加密后的用户数据进行安全计算.使用同态加密算法保护用户详细信息,采用数据完整性隐私保护算法实现数据完整性验证,并采用RS编码算法在数据遭受破坏时恢复出原始数据.基于阿里云平台的仿真测试与实验结果表明,所提出的算法能够以较小的计算代价实现云平台数据安全保护,并能恢复出被破坏的数据.     

基于FPGA和ARM的AES算法设计和实现

针对于高级加密标准(AES,advanced encryption standard)硬件实现的可重构与效率问题,提出了一种基于现场可编程逻辑器件(FPGA,field programmable gate array)和微处理器ARM(advanced RISC machines)的AES设计方法。基于电子密码本(ECB,electronic code book)操作模式,可完成AES所有标准的加密和解密,并进行了工程实现与验证,可作为IP(intellectualproperty)核使用。为实现理想的数据吞吐率/面积比,结合AES和FPGA的特点,对字节替换和密钥扩展采用查表的优化算法,并提出了列混合的优化结构,在保证运算速度下节约了器件资源。利用FPGA内部自带的双端口可配置随机存取存储器(RAM,random access memory)作为信息与密钥的缓存,解决存储和ARM与FPGA时序问题。在进行资源与速度的分析和与3种典型设计比较后的结果表明,具有最好的吞吐率/面积比。