FPGA上SHA-1算法的流水线结构实现

哈希算法SHA-1算法广泛地应用于电子商务、商用加密软件等信息安全领域。通过对SHA-1算法的深入分析,提出了流水线结构的硬件实现方案。通过缩短关键路径,使用片内RAM代替LE寄存器实现流水线中间变量的数据传递,有效地提高了工作频率和单位SHA-1算法的计算速度。这种硬件结构在Altera系列芯片上的实现性能是Altera商用SHA-1算法IP核的3倍以上。

单向散列函数SHA-512的优化设计

在分析NIST的散列函数SHA-512基础上,对散列函数SHA-512中的关键运算部分进行了分解,通过采用中间变量进行预行计算,达到了SHA-512中迭代部分的并行计算处理,提高了运算速度。通过这种新的硬件结构,优化后的散列函数SHA-512在71.5MHz时钟频率下性能达到了1652Mbit/s的数据吞吐量,比优化前性能提高了约2倍,最后还将实验结果与MD-5、SHA-1商用IP核性能进行了比较。

单向Hash函数SHA-1的统计分析与算法改进

对SHA-1算法的完备度、雪崩效应度、严格雪崩效应及抗碰撞性进行了逐拍统计分析。针对目前密码学界所揭示出的SHA-1设计缺陷,主要以增强SHA-1算法的非线性扩散特性及抗碰撞性为目标,对其进行改进。改进算法在混合函数中逆序使用改进后的扩展码字序列,并在算法首轮的混合函数中引入整数帐篷映射,加速了差分扩散,改变了原来固定的链接变量传递方式,修正了算法内部结构的设计缺陷。测试与分析结果表明,改进算法提高了非线性扩散程度,增强了算法的安全性。

公文传输过程中基于SHA-1和RSA的数字签名方案研究

数字签名技术是保证公文传输的安全性的有效方法,但现在还没有一种解决公文传输数字签名的完善方案。研究了SHA-1和RSA算法,针对公文传输特点,提出了较为完善的公文数字签名方案,该方案能够很好地保证公文的保密性和网络传输的安全性,有效地防止了公文传输过程中被篡改或顶替的可能,从而保证了公文的真实性。

对哈希算法SHA-1的分析和改进

研究了哈希算法的相关问题,对常用哈希算法SHA—1从安全性和运算效率方面进行了较深入分析,并由此提出了对该算法的几点改进,使改进后的算法在安全性及运算效率方面较原算法均有所提高。同时还提出了一种安全散列值的计算方法。

基于改进SHA-1物联网监测节点完整性验证与增强方法

针对物联网监测节点完整性问题,提出一种适用于物联网监测节点的基于改进SHA-1物联网监测节点完整性验证与增强方法。引入基于SHA-1的不变属性融合增强算法技术,提出改进SHA-1散列算法思想、结构与流程。性能仿真分析表明:改进SHA-1散列算法的防碰撞性能及混乱与散布性能较SHA-1算法有明显改善,其改变明文消息1个比特带来的数字指纹平均距离与理论值仅偏差0.54%,置乱数均值从80.3583下降到80.0107。

小面积高性能的SHA-1/SHA-256/SM3IP复用电路的设计

Hash算法的快速发展导致了两个问题,一个是旧算法与新算法在应用于产品时更新换代的问题,另一个是基于应用环境的安全性选择不同算法时的复用问题。为解决这两个问题,实现了SHA-1/SHA-256/SM3算法的IP复用电路,电路采用循环展开方式,并加入流水线的设计,在支持多种算法的同时,还具有小面积高性能的优势。首先,基于Xilinx Virtex-6FPGA对电路设计进行性能分析,电路共占用776Slice单元,最大吞吐率可以达到0.964Gbps。然后,采用SMIC 0.13μm CMOS工艺实现了该设计,最后电路的面积是30.6k门,比单独实现三种算法的电路面积总和减小了41.7%,工作频率是177.62 MHz,最大吞吐率达到1.34Gbps。

多语言可实现的SHA-1散列算法

SHA-1算法是目前最常用的安全哈希算法,也是消息认证和数字签名的主要算法,在各个行业及部门都有广泛的应用。详细介绍了SHA-1算法的过程及各参数,通过用C语言及Java语言对这种算法进行演示,说明SHA-1算法是一种易于实现并可以基于多种平台的方便易行的安全算法。

SHA-1算法的HDL设计与仿真

随着宽带网络和数字视频的飞速发展,如何加强对数据内容的保护成为迫切需要解决的问题。HDCP是一种目前最有效的版权保护协议,它正是采用了SHA-1算法来验证信息传输的完整性。基于HDL语言的硬件设计方法,可以方便地设计硬件电路,建立SHA-1的算法模型,包括码流填充过程和压缩计算过程。用Verilog HDL描述的电路,其综合结果可通过仿真验证。采用电路结构设计的SHA-1功能模块,简洁高效,可方便地在可编程逻辑器件中实现,并且已在多个嵌入式系统的设计中得到了应用和验证。

SHA-1充分条件自动化求解算法

充分条件的求解是模差分攻击的重要步骤之一。将充分条件的求解转化为F_2上线性方程组的构造过程,利用线性方程组解的判定定理判断每步所求得充分条件的正确性,提出了针对SHA-1模差分攻击的充分条件自动化求解算法。文中算法做适当变形后,同样适用于MD5、SHA-0等与SHA-1结构相似的Hash函数充分条件的自动化求解。

基于改进SHA-1的无人机下行链路安全通信方法

随着无人机通信技术的发展,保证传输数据的完整性、可靠性愈发关键。鉴于Hash函数单向性与唯一性的特点,将其引入无人机下行链路通信系统中,进而提出了一种基于改进SHA-1的无人机下行链路安全通信方法,该方法通过对分组后无人机待传输数据的消息摘要进行计算,实现对分组数据的认证。仿真结果表明,该方法可以对无人机待传输数据进行有效认证,并且提高了认证系统的时效性。

SHA-1算法在TM卡预付费智能水表设计中的实现

为提高水资源的利用率和相关部门的管理能力,在SHA-1加密算法原理的基础上,研究了512位SHA-1加密算法在预付费智能水表中的应用,并提出了小空间内SHA-1算法的实现.该加密算法有效地保障了数据的安全性;结合TM卡(DS1961s)的特点介绍了TM卡预付费智能水表的工作流程,描述了该系统的硬件和软件设计,在实验室条件下的测试结果表明本智能水表具有很好的市场应用前景.

基于遗传策略的SHA-1差分路径搜索算法

借鉴遗传算法的基本策略,以SHA-1第1轮后4步差分路径的汉明重作为遗传算法适应性函数的输入参数,以SHA-1差分进位扩展的位数作为遗传操作的基本单元,提出了一种新的SHA-1差分路径搜索算法。在相同消息差分条件下,该算法搜索得到的差分路径第1轮后4步汉明重为5,文献[1]给出的差分路径第1轮后4步汉明重为4。该算法同样适用于具有与SHA-1结构相似的MD5、SHA-0等Hash函数的差分路径搜索。

基于SHA-1压缩法的数字签名算法硬件设计

SHA-1算法是数字签名技术有效、安全的一种算法,广泛应用于互联网电子政务、商务安全领域中.为提高算法安全且高速的目的,本文设计一种SHA-1压缩法的硬件实现方法,该方法通过多步变一步缩短路径,降低逻辑单元使用,同时,利用保存加法降低运算延时,有效提升运算速度.系统以ALTERA公司FPGA器件Stratix-Ⅱ作为目标器件进行综合、仿真,实验结果表明,该硬件结构实现了占用资源少、高速、安全的SHA-1算法设计,为数字签名技术的高效应用奠定了基础.

安全散列算法SHA-1的研究

信息加密技术是当今保障网络安全的一种重要手段,加密算法已成为人们研究的一个热点。对SHA-1算法进行了深入研究,介绍了SHA-1算法的特性和应用,并对SHA-1算法原理及实现进行了分析。

散列算法MD5和SHA-1的比较

MD5和SHA-1是两个已知的广泛应用于信息安全的散列算法,均由MD4发展而来。详细介绍了它们的算法逻辑,并通过模拟实验、软件测试等方式对其在各个方面进行比较,最终得出结论:SHA-1算法比MD5算法的安全性更高,但在同一硬件上,SHA-1比MD5运行的要慢。

基于SHA-1的加密算法

SHA-1算法是一种报文摘要算法,无法从该算法生成的报文摘要计算出输入的报文,也无法找到两个不同的可以生成相同报文摘要的报文。基于SHA-1的加密算法是对SHA-1算法进行了扩展。加密算法主要采用分块、并行、置换、查表、移位等技术使文件在SHA-1加密算法的基础上,更加安全。通过解密算法能够破解发送方传来的原文件。基于SHA-1算法的加密算法使文件传输更加安全可靠,实现了文件加密和解密以及数据没有被窃取的功能。

SHA-1算法在基于LDAP的统一身份认证中的应用

随着统一身份认证系统的广泛应用,解决了在大量的网络应用系统中需要进行重复性身份认证的问题,但在身份认证中用户数据信息的存储和传输存在着安全隐患.文章介绍了SHA-1消息摘要算法,并将其运用在基于LDAP的统一身份认证系统中.用户密码经过SHA-1算法加密处理后存储在LDAP目录服务器中,在用户进行身份认证时先将用户密码先进行解码,然后与LDAP目录服务中密码进行认证比对.该方法提高了用户数据信息的安全性,为统一身份认证系统的安全通信提供保障.

基于ECC和SHA-1的电子病历认证研究与实现

应用椭圆曲线密码体制(ECC)和安全散列算法#1(SHA-1)消息摘要计算电子病历的数字指纹,并将数字指纹信息通过网络发送给第三方集中管理机构,本地不保存指纹的任何信息。软件设计为介于系统与应用的中间件形式,通过中间件产生的数字指纹验证电子病历的真伪,有效保证电子病历的原始性和真实性,适用于各种医疗信息(HIS)系统。

基于局部碰撞算法的SHA-1改进算法设计与研究

SHA-1是一种哈希函数,它被广泛使用在电子商务这样的现代安全领域,特别是应用于数据加密通信、数字签名。很多的密码协议、标准中都包括了SHA-1算法,如著名的SSL、IPsec和PKCS。本文通过深入分析SHA-1算法及碰撞算法原理,找出SHA-1算法内部碰撞的原因,对算法中逻辑函数和压缩函数进行改进设计,得到基于局部碰撞算法的SHA-1改进算法。