基于预定义类的紧凑型正则表达式匹配算法

针对目前硬件正则表达式匹配算法在存储空间以及吞吐量等方面面临的挑战,结合扩展有限自动机(XFA)正则表达式匹配算法,提出了一种预定义类的压缩自动机匹配算法(Pre-Class CFA)。通过预定义类,算法既可以实现正则表达式中类字符匹配,又能够通过优先级的设定匹配特殊字符集,并在XFA消除确定性有限状态机(DFA)状态爆炸问题的基础上进一步压缩了迁移边数目;同时算法根据现场可编程门阵列(FPGA)和迁移边的特征,设计了一种基于并联只读存储器(ROM)结构的迁移边存取方法,可以实现同一状态多条迁移边的并行读取和匹配。在中低性能FPGA平台ALTERA DE2-70上对算法进行测试,实验中系统吞吐量为1.3 Gb/s,可实现千兆网络下的入侵检测和垃圾过滤。

基于FPGA的XFA约束重复检测匹配

针对目前正则表达式匹配中约束重复问题所带来的空间消耗爆炸以及失配等问题,基于FPGA设计了一种硬件约束重复检测匹配模块,该模块与基于并联ROM的XFA匹配模块相结合,可以快速实现约束重复的检测和匹配。通过定义约束重复参数存储器,计数模块仅消耗少量的硬件资源即可实现约束重复的检测匹配。实验中计数模块可实现Gbps的吞吐量,同时使正则表示式规则存储空间压缩50%以上。

高效匹配引擎的设计与实现

针对软件模式匹配引擎速度慢、占用系统资源大的问题,提出了一种基于Bloom Filter的FIBF结构,结合FPGA NIOSII微处理器(MUP),设计了软硬核相结合的匹配引擎方案。引擎通过FIBF过滤过滤掉大部分正常数据,将过滤出的可疑字符串输入到NIOSII软核进行精确匹配,两者之间通过一个指针产生器连接,整个系统以流水线方式工作。FIBF结构资源消耗低,n-FIBF并行处理,系统引擎可以达到较高的吞吐率。实验表明,在使用相同资源的情况下,本方案系统吞吐率要优于其他算法。

基于多组件签名的远程证明协议

为了解决现有的远程证明方案对于多个安全组件同时证明时效率不高的问题,提出了一个基于多组件签名的远程证明方案,提供了使用属性签名来构造远程证明协议的思路。这种远程证明方案利用属性密码的签名协议进行构造,能够同时使用多个组件对消息进行签名,结合了属性密码学中的属性签名匿名性的特点,可以更好地保护证明平台的配置信息。对于具有不同安全性要求的消息有相应的签名组件,实现了动态证明。实现的原型系统表明,该方案能够同时对多个组件进行签名,且效率较高,基本不会影响平台的正常运行。

基于KLEIN密码的存储器加密技术

针对日益严峻的智能卡芯片数据存储安全威胁以及当前常用存储器加密技术的不足等问题,提出了基于轻量级分组密码算法KLEIN的智能卡存储器加密方法,设计实现了KLEIN密码算法的IP核,并给出性能与安全性的分析.与传统方法相比,本文方法可以保证智能卡芯片高效运行、抗DPA攻击和安全存储.

多组件属性的远程证明

在现有组件属性证明方案的基础上,提出了多组件属性的证明方案,以解决多个组件以一定的结构构成的安全属性的证明问题,满足不同类型属性的证明需求。以CL签名为基础进行多个组件与属性的签名,使组件-属性的映射具有多对一的关系,并对各组件的组成结构进行了简要分析。多组件属性的证明方案具有组件验证效率高,协议配置灵活,可兼容单组件的属性证明等特点,证明平台的隐私可以得到保证。多组件属性证明方案适用于具有特定组件结构的属性证明。