对称密码体制的量子攻击

该文梳理了近年来量子攻击在对称密码体制的研究脉络,分析了主流攻击方法的研究趋势与各文献之间的关系,并将主流攻击方法分为量子周期攻击、Grover算法相关攻击、量子差分攻击3类,分别介绍了具有代表性的攻击方法,呈现了各攻击方法的核心思想。立足于现有的攻击方案,展望了这一领域可能会出现的热门研究方向。

对称密码的量子分析法综述

随着量子计算技术的不断进步, 密码学研究者不得不深入研究量子计算模型对经典对称密码算法带来的安全威胁. 本文综述了近年来在量子计算模型下针对经典分组密码和结构、认证和认证加密算法、哈希函数等的量子通用攻击和专用攻击等. 由于量子计算模型在不同敌手假设下取得的攻击效率不同, 因此本文对不同攻击假设进行了分类, 并归纳总结了不同假设下密码研究者所取得的重要研究成果.

基于DNA和对称密码的一次一密加密算法

针对区块链中现有的密码学算法无法对抗量子计算机攻击的问题,本文提出了一种新的基于DNA密码和对称密码的一次一密加密算法。通过建立一次一密DNA密码本、利用PCR(Polymerase Chain Reaction)技术实现密钥分配;根据对称密码学中的DES(Data Encryption Standard)算法形成密文来完成加密过程,给出加密算法的实现算例、加密算法的应用过程和安全分析。由于DNA密码和对称密码的特性,该算法具有良好的抗量子性能,利用该算法对区块链中现有的算法加以改进,可以实现更高效和更安全的加密。

基于RSA的多元非对称密码系统在数字签名中的应用

在 RSA密码系统上建立多元非对称密码系统 。

面向对称密码领域的可重构阵列设计

通过研究密码系统的特点,提出一种面向对称密码领域的可重构阵列结构。该阵列普遍适用于分组密码和流密码系统,灵活性高。通过配置信息的更新,可以快速动态切换加密功能,切换时间小于20ns。该结构包含几个16×16的比特阵列和8×8的字节阵列,AES算法实现分组密码的加密速率为640Mb/s～2.56Gb/s,DES算法为1.6Gb/s～3.2Gb/s,SMS4算法为318Mb/s～1.6Gb/s,流密码Geffe的加密速率为400Mb/s。与文献[1]～[3]相比,SMS4算法的性能有接近2倍的提升。

基于非对称密码系统的彩色图像加密技术

为了实现对彩色图像的加密,提出一种基于傅里叶变换和非对称密钥加密系统的加密方法。把彩色图像分成三基色分量:红,绿,蓝。然后对这3帧灰度图像的傅里叶频谱进行截取,合成一个目标图像,该目标图像包含了原始彩色图像的大部分信息。对此目标图像的幅度和相位分别用非对称密钥加密系统加密,即实现了彩色图像的加密。给出了理论分析和计算机模拟结果,实验结果证实了该方法的可行性。

三大密码体制:对称密码、公钥密码和量子密码的理论与技术

随着信息技术的飞速发展 ,信息安全与通信保密日益重要与突出 ,密码技术是信息安全技术的核心。文中概括介绍了国内外三大密码体制 (对称密码、公钥密码和量子密码 )的理论与技术及其现状 ,分析了它们的发展趋势 ,重点探讨了分组密码的主要设计技术和量子密钥的产生与分发 ,最后对三大体制进行了比较。

基于非对称密码体制的软件注册系统研究与实现

强制性的注册验证及密码、算法的防破解是软件版权保护领域的核心问题。传统注册方法主要依赖于验证算法的强度和隐蔽性,可靠性低。提出一种采用非对称密码体制和授权文件的软件注册与验证方法,给出了基于该技术的注册系统PubCMCenter的详细设计与实现。私钥由发行方保存,系统用户仅拥有对License文件进行验证所必需的公钥,而不具备任何签名的能力。此外,该系统还可以对授权进行更细致的划分,对软件按用户的级别进行模块级的授权。与传统技术相比,该系统具有简单易用并且安全可靠的特点。

网络通讯中基于对称密码体制的密钥管理

对传统的对称密码体制中密钥管理技术进行了详细的分析研究,着重讨论了密钥的产生、分配、保护、存储和销毁等环节,并提出了一种基于对称密码体制的密钥分配方案。经分析,该方案安全、简洁和高效,降低了软硬件实现的系统开销,可广泛应用于计算机网络环境。

对称密码算法的性能优化

选择AES-128,SHA-256,SHA-512和Whirlpool4个目前应用最为广泛的对称算法进行优化。首次讨论了如何在龙芯2E通用处理器上优化对称密码算法。针对每种算法提出了具体的优化技术,并对优化后的结果进行了分析。优化后所获得的性能是目前已知的龙芯处理器上的最好结果。针对对称密码算法,给出了龙芯2E新指令扩展的建议和一个新的并行Hash函数模式。

一种基于非对称密码学的分布式认证方案

网络安全技术,特别是网络环境中的身份认证协议及系统,对于应用的安全起着非常重要的作用,并已经成为影响网络进一步发展的重要因素。在开放网络中真正安全可靠的是密码学身份认证协议,根据密码学基础可分为基于对称密码和非对称密码两大类。通过对经典的kerberos系统的分析,给出了与非对称密码系统结合的改进方法,增强了其安全性和可扩展性。

对称密码算法S盒安全性分析

S盒是大多数对称密码算法中唯一的非线性结构,其密码学特性直接决定了密码算法的好坏.该文对美国高级加密标准AES算法、韩国对称加密标准SEED算法、欧洲对称加密标准Camelli算法和中国商用密码标准SMS4算法的S盒密码学性质进行了深入的探讨,研究各种算法中S盒的代数性质和布尔函数性质,分析各种算法抵抗差分密码分析和线性密码分析等攻击的能力.通过对比S盒的优缺点,揭示了各种算法的安全性.

抗量子计算对称密码研究进展概述

抗量子计算对称密码研究主要关注对称密码方案在量子计算攻击下的安全性.它是对称密码学与量子计算的交叉研究方向,近年来成为国际上密码学研究热点之一.目前该领域的研究成果已经相当丰富:一些量子算法被改造后更好地应用于对称密码分析;对称密码量子安全模型体系也逐渐完善;一些重要的传统分析技术被推广到量子增强版;密码算法的量子攻击资源评估技术不断被改进;许多经典可证明安全的结构和工作模式易受量子计算攻击;量子可证明安全理论取得重要进展并成功应用于一些结构和模式的安全证明;量子安全的密码方案设计研究也即将进入新的发展阶段.本文概述了抗量子计算对称密码研究的总体情况,分类介绍了各方面的研究进展状态,归纳总结了各项成果之间的关联及其机理,分析了当前研究中存在的问题,总结了未来有待加强的发展方向.

用对称密码体制实现双向认证

安全可靠的通信交流是网络通信的基本要求．在网络的通信双方之间，常常需要进行对等的双向相互认证，但是双向认证并不简单等于两次使用单向认证．文中讨论了采用对称密码体制实现双向认证以及有关的安全问题．

对称密码中复合域乘法运算可重构设计研究

复合域乘法运算是对称密码算法中的基本运算和重要模块,因操作复杂且计算时间长,其实现性能在很大程度上制约着对称密码算法的运算速度。文章研究了对称密码算法中的复合域乘法运算特点及实现原理,设计了以GF(28)为基域,扩展到GF((28)k)(k=1,2,3,4)域上的复合域乘法可重构架构,通过配置能够灵活高效地实现GF(28)、GF((28)2)、GF((28)3)、GF((28)4)域上的有限域乘法操作。同时结合处理器的指令设计方法,设计了通用的复合域乘法操作及配置指令,能够极大的提高对称密码算法中复合域乘法运算的处理效率。最后文章对复合域乘法可重构架构进行了模拟与验证,在0.18μmCMOS工艺标准单元库下进行逻辑综合以及布局布线,并对综合结果进行了性能评估。结果表明,文章提出的复合域乘法可重构架构及相应的专用指令,在灵活性的前提下提供了较高的执行效率,具有较高的实用价值。

单向函数与对称密码体制

可靠的密码学是建立在数学和形式化的计算机科学产生的结论之上的,本文从计算理论的角度阐述了构建对称密码体制所需的数学背景:算法复杂性与问题复杂性的关系;NP问题与密码学的关系;密钥长度与密码安全的关系.从保长和置换的概念入手,说明了构造对称密码体制的理论基础———单向置换和单向函数,并以计算机口令系统为实例说明了如何构造对称密码系统.

国产商用对称密码算法及其相关标准介绍

1对称密码算法对称密码(symmetric cryptography)也称为共享密钥密码,是指用相同的密钥进行加密解密,其中的“对称”指的是加密密钥和解密密钥是相同的,或者用简单的运算就可以推导两个密钥。对称密码算法在逻辑上非常容易理解,因此出现的比较早,有时候也叫传统密码算法,以区别于公钥密码算法。

对称密码加密系统与公钥密码加密系统

介绍了在信息安全中起到重要作用的加密技术及其算法,比较了对称密码加密系统与公钥密码加密系统各自的优缺点,并探讨了改进的几种方法及其应用。密钥分配是保证安全性的关键。应从密钥的简单性、成本的低廉性,管理的简易性,算法的复杂性、保密的安全性及计算的快速性等方面综合考虑加密系统技术的改进。

对称密码算法专用描述语言的函数设计

对称密码算法专用描述语言(SDLSCA)以自然的类似专业语言的思维方式描述算法的设计思想。在密码算法设计中,对于已经证明安全性高的、性能良好的密码构件会重复采用,比如S变换、P置换等。在分析大量公开密码算法设计特点和规律的基础上,在SDLSCA语法中增加函数机制。详细给出了SDLSCA中函数的定义、调用以及实现的关键技术。并以AES为例,说明函数在算法描述的应用。实践表明利用SDLSCA中函数的功能,可以大大简化算法描述,提高算法描述的利用率和效率。

基于DSP下视频流的对称密码算法性能测试

在雷达数据采集系统,特种行业的安防、监控系统等DSP平台下,通过使用加密手段来保证其数据传输的私密性具有重要意义。介绍了密码体制的基本概念及分类,对从属于对称密码体制的典型对称密码算法原理进行了分析,给出了DES、3DES和AES等3种对称密码算法在TMS320C6713下的性能测试方法以及测试结果,得出了AES算法最适于在DSP环境下对视频数据进行加密的结论。