国内外分组密码理论与技术的研究现状及发展趋势

密码技术，特别是加密技术，是信息安全技术的核心。AES征集和NESSIE计划的相继启动，使得国际上又掀起了一次研究分组密码的新高潮，故概括介绍了国内外分组密码研究的现状，并对其发展趋势进行了分析。同时详细地探讨了与分组密码的主要理论与技术，最后介绍了Rijndael(AES的最终算法）与IDEA（NESSIE分组密码候选算法之一）的两个算法。     

面向分组密码算法的程序设计语言研究

 本文提出了一种接近数学描述的面向分组密码算法的程序设计语言(Programming Language for the Block Cipher Algorithm,PLBCA).PLBCA能够以形式化方式方便地描述分组密码算法的结构.本文介绍了PLBCA的语法规范,以分组密码算法DES为例说明PLBCA应用方法,并借助ANTLR工具实现了PLBCA的解析器.利用PLBCA,密码学专家可以方便快捷地对密码算法进行算法正确性和安全性分析,以检验算法的设计.PLBCA有助于提高密码算法检验的效率,为密码算法的设计和自动检测分析提供了一种辅助工具.     

反熔丝FPGA在密码芯片设计中的运用

详细介绍了反熔线FPGA在提高密码芯片速度和对密码算法进行保护方面的应用,并给出了密码算法芯片中部分模块的实现方法。     

高速序列密码算法芯片设计技术

论文介绍了序列密码算法芯片的基本结构,提出了高速序列密码算法芯片的实现技术,并通过实际芯片的设计证明了方法的有效性。     

一种密码专用可编程逻辑阵列的分组密码能效模型及其映射算法

密码专用可编程逻辑阵列(CSPLA)是一种数据流驱动的密码处理结构,该文针对不同规模的阵列结构和密码算法映射实现能效关系的问题,首先以CSPLA的特定硬件结构为基础,以分组密码的高能效实现为切入点,建立基于该结构的分组密码算法映射能效模型并分析影响能效的相关因素,然后进一步根据阵列结构上算法映射的基本过程提出映射算法,最后选取几种典型的分组密码算法分别在不同规模的阵列进行映射实验.结果表明越大的规模并不一定能够带来越高的能效,为取得映射的最佳能效,阵列的规模参数应当与具体的硬件资源限制和密码算法运算需求相匹配,CSPLA规模为4×4～4×6时映射取得最优能效,AES算法最优能效为33.68 Mbps/mW,对比其它密码处理结构,CSPLA具有较优的能效特性.     

一种密码专用可编程逻辑阵列的分组密码能效模型及其映射算法

密码专用可编程逻辑阵列(CSPLA)是一种数据流驱动的密码处理结构,该文针对不同规模的阵列结构和密码算法映射实现能效关系的问题,首先以CSPLA的特定硬件结构为基础,以分组密码的高能效实现为切入点,建立基于该结构的分组密码算法映射能效模型并分析影响能效的相关因素,然后进一步根据阵列结构上算法映射的基本过程提出映射算法,...     

高速公开密钥密码处理器

本文介绍了日本电极电话公司开发的一各全定制单片调整公开密钥密码处理器,这是一有科运算的０．５μｍ密码处理器。它采用高速幂剩余运算的冗余二进制计数法,运算部分为位片宏。１０２４比特的幂剩余运算最快有５０ｍｓ就能完成。其主要特征是：（１）和单密钥密码处理器进行有机结合,用单密钥密友 加密通信数据,用这种密码处理器进行验的签名,从而构成对方验证、密钥分配和信息实时加密的系统;（２）可以舍不得了大为１０２     

一种新的对称分组密码算法-SEA

描述了一种新的对称分组密码算法——SEA(Smart Encryption Algorithin)。通过在加密过程中交替使用两种互不相容的群运算和一个构造简单但非线性强度较高的函数，本密码算法能达到的必要的混乱和扩散，且具有良好的明文雪崩效应和密钥雪崩效应。在本密码算法中，明文和密文分组长度均为128bit，密钥长度128bit，192bit和256bit三种可选。在性能上，本算法不仅逻辑结构严谨、构造简单，而且安全、易实现。     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点，提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想，实现基于超混沌序列的DES（数据加密标准）和AES（高级加密标准）算法，给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例，分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明，分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

实现高速加密的新方法

过去的密码算法实际上都存在这样那样的不足。例如：流密码算法设计难度较大，本身不宜公开，分组密码算法实现成本较高，公钥算法加密速度不高等。鉴于这些情况，休斯飞机公司的研究人员开发了一种新型的流密码算法，它以众所周知的移位寄存器数学和德．布鲁因函数为基础，采用单个工作寄存器与多输出功能件相结合的结构，能够以较低的成本实现高强度信息保护，并且加密速度能被大大提高。     

分组密码算法芯片的模块保护设计

为了降低简单能量算法、差分能量分析对分组密码攻击的可能性,针对分组密码芯片能量消耗情况,实施了对密码芯片的模块保护设计。通过对密码芯片中算法的线性部分与非线性部分进行抗能量攻击的模块保护设计,提高了密码芯片抗能量攻击性能。     

一种变体BISON分组密码算法及分析

该文基于Whitened Swap−or−Not(WSN)的结构特点,分析了Canteaut 等人提出的Bent whItened Swap Or Not –like (BISON-like) 算法的最大期望差分概率值(MEDP)及其(使用平衡函数时)抵御线性密码分析的能力;针对BISON算法迭代轮数异常高(一般为3n轮,n为数据分组长度)且密钥信息的异或操作由不平衡Bent函数决定的情况,该文采用了一类较小绝对值指标、高非线性度、较高代数次数的平衡布尔函数替换BISON算法中的Bent函数,评估了新变体BISON算法抵御差分密码分析和线性密码分析的能力。研究结果表明：新的变体BISON算法仅需迭代n轮;当n较大时(如n=128或256),其抵御差分攻击和线性攻击的能力均接近理想值。且其密钥信息的异或操作由平衡函数来决定,故具有更好的算法局部平衡性。

     

高速IDEA加密模块的实现

实现了一种高速的IDEA（International Data Encryption Algorithm)加密模块。首先,在分析IDEA算法的基本运算模块的基础上,重新安排了IDEA算法的各个子模块,采用8级流水线结构。其次,对IDEA算法实现速度影响最大的模乘部分,提出了一种新的保留进位模加器（MCSA）的费马数模乘结构,同时,对IDEA芯片的输入输出部分,针对高速和安全性两方面的需要作了合理考虑。最后,在对各子模块分别验证后,在一块FPGA上对整个加密算法进行了验证。理论分析和仿真的结果表明,该结构能实现速度和面积上较优的权衡。     

分组密码算法及一种分类法

介绍了20余种分组密码算法,这些算法反应了近年来分组密码算法的发展,其中有些已经或将可能用于现代通信网,特别是用在Internet中。另外还介绍了分组密码的一种新的分类方法,它可能为分组密码的分析和设计提供一点新的思路。     

NIST新分组密码工作模式及快速实现研究

分组密码是密码学中使用最为广泛的工具之一,而分组密码的工作模式是指使用分组密码对任意长度的消息进行加解密、认证等的方案。美国国家标准与技术研究院（ NIST ）积极致力于分组密码工作模式的研究,十余年来陆续发布了大量的工作模式。文中集中讨论了NIST近几年发布的几种新型工作模式,包括加密认证模式GCM、磁盘加密模式XTS、密钥封装模式KeyWrap,并且对这几种新型工作模式的快速实现进行了深入研究。     

Compact and High Speed Architectures of KASUMI Block Cipher

Wireless Personal Communications - This paper proposes highly compact and high speed hardware architectures of 64-bit KASUMI block cipher for wide range of wireless applications. A novel...     

一种改进型除法集成电路的设计

介绍了一种改进的除法集成电路，该电路适合于对精度要求很高、而对速度要求不高的应用场合。它对原有的除法实现算法做了调整，减小了运算误差，同时减少了所需的器件数量，从而缩小了芯片面积。     

双混沌自同步流密码算法的设计与应用

视频在网络传输过程中需要利用密码进行加密以获得数据的保密性。针对视频存在数据量大和实时性强的特点,提出了一种双混沌自同步流密码算法,以提升加密视频的安全性能和加密效率。密码算法由两个离散时间混沌系统构成：首先,采用混沌反控制方法设计两个三维离散时间混沌系统;然后,将第一个混沌系统的状态变量作为第二个混沌系统的反控制器;最后,将第二个混沌系统迭代产生的状态变量与明文信息进行加密操作。该算法能够有效抵御选择密文攻击与分别征服攻击,具备良好的安全性能。实验测试表明,算法能够达到每秒25帧以上的实时性能,具有良好的加密效率。