基于混沌序列和AES算法的数据库外层数据传输同步加密方法

为保障数据库外层数据的安全传输,提出一种基于混沌序列和AES算法的数据库外层数据传输同步加密方法。该方法结合AES算法的加密安全性和混沌序列的加密速度优势,通过加密代理服务器和应用服务器对数据库外层数据进行处理,利用混沌序列logistic映射参数初始化、混沌序列二进制量化、AES动态加密和尾端处理实现数据库外层数据传输同步加密。实验结果表明,该方法能够成功地对文本和图像数据进行加密和隐藏,同时提高加密效率,并兼顾了数据的安全性和传输效率。

基于AES算法的计算机数据库加密系统设计与实现

随着信息技术的迅猛发展,中等职业(中职)教育面临着教学资源更新和个性化教学需求的双重挑战。知识图谱是一种通过链接和整合广泛信息资源来创建、利用和分享知识的技术,能够在复杂的数据中寻找规律,为用户提供准确的信息推荐服务。研究通过分析数据库加密的常用方式和数据库透明加密(TDE)原理,设计了一套基于知识图谱的中职线上教学资源推荐系统的体系架构。系统采用高级加密标准(AES)算法加密设计保证数据安全,整合数据库提升系统效能,并详细说明了开发过程的实现。通过实验结果及分析,证明了系统的有效性和实用性,为中职教育提供了一种新的线上教学资源推荐解决方案。

分布式显控AES67音频网关的研发及应用

分布式显示控制系统(以下简称分布式)被广泛应用于指挥调度、视频会议、信息发布等领域,是高清视频信号传输和调度的核心,也担负着大量音频信号的传输和调度任务。分布式在与音频扩声系统之间相互传输音频信号时,通常需要通过非平衡模拟信号线缆实现,存在多次数模(Digital to Analog,D/A)和模数(Analog to Digital,A/D)转换,造成音频信号质量显著下降和精度损失。针对该问题,提出将AES67音频网关作为分布式和音频扩声系统之间的桥梁,在2个系统之间通过AES67实现网际互连协议(Internet Protocol,IP)全数字方式转换与传输,保证高质量的音频传输和性能。

基于FPGA的AES和ECC算法图像加密

随着数字图像的使用次数日益增多,保护机密图像数据免受未经授权的访问较为重要。针对数字图像在通信、存储和传输等领域存在的安全问题,文中基于对称算法模型和非对称算法模型的优点提出一种具有高安全性和高速度性的数字信封技术密码方案。该方案以AES(Advanced Encryption Standard)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)为基础,经优化后用于对称密钥共享的ECC硬件架构来提高密钥的安全性。通过加入伪随机数、使用列移位替代列混淆运算以及三维S-box等方式对传统AES进行优化,在保持香农扩散和混淆原理的同时降低了时间复杂性。基于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现AES算法的数字图像加密仿真以及性能测试。测试结果表明,所提密码方案具有快速性、高安全性和有效性等优点,能够有效地实现图像加密。

基于AES的改进视频加密测试

为了使得视频加密技术具有更加良好的加密效果,在原本AES加密算法基础上进行了创新,通过加密元素的选取、运动矢量的加密方案设计、DCT变化系数的加密方案设计三部分进行了展开分析与实验;经过后续仿真验证,密钥敏感性得到了很好的提升;视频质量方面,改进后的AES算法的RGB直方图可知其加密效果和解密还原效果良好,经过对比分析,改进后的AES算法加密的SSIM值最小、PSNR值更低,即加密效果相对更好;经过计算可知,编码时间百分比增加了0.23%,解码时间百分比增加了8.56%,对NPCR、UACI以及加密前后视频帧像素对的相关系数等参数分别测试可知,相比前人的几种加密方式,改进后视频加密安全性能最好;综上分析可知,改进后视频加密效果最好。

基于AES算法的口令安全传输方案

在当今复杂的网络环境中,网络攻击、数据窃取时有发生,网络中数据传输的安全显得尤为重要。口令作为大部分应用系统认证用户身份的唯一凭据。特别是一部分人为了方便记住口令,在所使用的多个应用系统中都使用同一个口令作为身份认证凭据。对远端访问的应用系统来说,口令失控将造成用户的重大损失。针对这一问题,提出一种基于AES算法的口令加密传输方案,该协议结合随机数的特性、两次握手的交互流程来保护口令在网络中传输的安全。

基于AES与ECC混合算法的计算机网络通信数据安全加密方法

为了提高通信数据在计算机网络中的安全性,提出一种基于AES与ECC混合算法的计算机网络通信数据安全加密方法。通过时域分析,得到通信数据在计算机网络边缘的频率分布情况,根据通信数据中冗余信息的密度,离散化处理通信数据内的噪声,提取出通信数据的特征向量。根据通信数据的明文空间进行加密处理,计算出待加密通信数据的密文值,将计算机网络通信数据的加密过程约束成加密函数的计算,设定通信数据安全加密的约束条件,采用AES算法加密通信数据的明文,利用ECC算法加密AES密钥,将AES与ECC结合,生成通信数据的密钥密文,实现通信数据的安全加密。实验结果表明,所提方法能够保证通信数据在计算机网络中的安全,可以将通信数据加密后的受攻击指数控制在0.1以内,提高通信数据的加密效果。

一种非常紧凑的掩码AES的硬件设计与实现

差分能量分析作为一种强大的侧信道攻击手段,已经严重威胁到密码算法硬件实现的安全性,目前防护此类攻击最有效的方法就是对密码算法进行掩码处理.在AES算法中只有S盒是非线性的,因此如何安全高效地实现S盒一直是密码学领域的研究热点之一.本文在De Meyer等人研究工作的基础上,提出了一种具有已知最小面积的掩码S盒的串行化实现方案.先将用于零值处理的Kronecker Delta函数串行化,接着通过共享一个8位乘法器模块用于求逆以及布尔掩码和乘法掩码之间的转换,最后加上仿射变换以最小的面积代价实现了S盒.本文将S盒应用于AES算法,并且提供了掩码AES的串行化实现方案,同时给出了该方案的面积下限,在此基础上,对S盒及AES算法的部分结构进行调整,为未来的工作提供了一系列权衡面积和延迟的手段.实验表明,在可比的随机数成本下,本文S盒的一阶掩码和二阶掩码实现以一定延迟为代价将面积分别降低了48%和70%, AES算法的一阶掩码和二阶掩码实现分别降低10%和21%,并且随着安全阶数的增大,本文实现方案对面积的优化幅度会进一步提高.最后,在实验中通过对从SAKURA-G板上获取的轨迹执行固定与随机的Welch T测试来验证实现的安全性,对于AES算法的一阶掩码和二阶掩码实现分别采集了多达50万条曲线,没有发现泄漏点.

基于改进AES的配电智能终端数据混合加密研究

配电智能终端数据是配电网数据的重要组成部分,针对配电智能终端数据加密耗时过长,加密安全性较低的问题,提出基于改进AES的配电智能终端数据混合加密方法。对AES算法进行改进,通过字节替换、行位移、列混淆和轮密钥实现迭代运算,得到初始密钥,通过建立椭圆曲线方程,分析系数坐标得到密钥结果。利用初始密文进行字段拆解,获取加密粒度。根据加密粒度逐层实现系统加密、服务器加密和客户端加密,完成配电智能终端数据混合加密。实验结果表明,该方法的密钥生成时间始终为1 ms,不受数据包数量的影响,能够阻挡99%以上的外来入侵信息,提高了加密安全性。

基于改进AES算法的通信信息加密安全传输方法研究

由于现行方法在通信信息加密安全传输中应用效果不佳,不仅丢包率较高,而且信息传输速率较慢,因此无法达到预期的传输效果。针对现行方法存在的不足,本文提出基于改进AES算法的通信信息加密安全传输方法研究。采用信道均衡方法构建通信信道模型,利用改进AES算法对信道中信息加密处理,通过信息解密实现信息安全传输,以此完成基于改进AES算法的通信信息加密安全传输。经试验证明,本文方法丢包率小于1%,通信传输速率可达到1400Mbit/s,并且数据完整度达到0.9999,数据可逆度为1.0000,本文方法在通信信息加密安全传输方面具有良好的应用前景。

基于AES对称加密算法的电子商务敏感数据加密存储研究

在数字化交易不断增长的背景下,确保电子商务系统中敏感财务数据的安全变得至关重要。为此,研究开展了一项关于智能敏感数据库加密设计的探究,基于高级加密标准(AES)算法提出了一种敏感数据加密方法,该算法结合自适应特征分类与向量量化编码,以适应敏感信息的存储要求。结果表明,AES在10次操作后的平均加密用时为40 ms,而DES和IDEA分别为37 ms和29 ms。解密速度方面,AES的平均时间为0.97 ms,较DES的0.76 ms和IDEA的0.54 ms更优。在系统资源消耗方面,AES在CPU使用率方面远超其他两种算法,其平均使用率为65.48%,而DES和IDEA分别为52.36%和41.75%。由此可知,采用AES加密算法来保护电子商务中的敏感信息存储更为安全可靠。这样的方法不仅提升了系统的安全性质,还有效降低了网络威胁的风险,同时增强了对电子商务敏感数据的保护。

可兼容AES-128、AES-192、AES-256串行AES加密解密电路设计

通过分析AES算法的基本原理,对算法中的AES-128、AES-192、AES-256三种不同的加密解密模式进行了综合设计,有效地利用了公共模块,与单个分别实施各个加密解密模式相比,大大减少了硬件电路面积.针对目前AES实现方法中的key产生模块进行了理论分析,提出了一种新的实现电路结构.设计出的串行AES硬件加密解密电路经综合后得到的芯片面积为31286门,最高工作频率为66MHz,可以满足目前的大部分无线传感网络的数据交换速率的需求.

基于轻量型AES加密算法的浮空器平台数据传输方案

针对浮空器平台在数据传输过程中受到自身处理器性能限制的问题,提出了一种基于轻量型AES加密算法的浮空器平台数据传输方案;首先,方案以AES加密算法为基础,通过寻找轮函数循环的局部最优次数和将状态矩阵行移位变换改为列移位变换实现轻量型AES加密算法;其次,通过字节代换、列移位变换、列混合和轮密钥加4个步骤,设计以七次轮函数循环为核心的轻量型AES加密算法;最后,通过字节填充和矩阵旋转两个操作对过往不同类型的浮空器平台飞行数据进行预处理,并将预处理后的数据作为明文数据源输入对传输方案进行测试和分析,验证了轻量型AES加密算法的安全性和有效性;实验结果表明,该算法与AES加密算法相比,在保证数据安全传输的同时提高了算法运行速度,可以较好地应用于浮空器平台。

全流水线高速AES_GCM算法的FPGA优化设计

随着高速有线网络的快速发展,应用场景越来越多样,相应带来的数据传输等安全问题也越来越突出,所以需要研究适用于更高速度网络的数据加密及认证方法.本文结合高速网络发展和应用背景,对AES_GCM算法深入分析,缩短其关键路径,使其效率最大化,采用Karatsuba乘法器和快速求余对GHash算法进行了进一步优化,设计了一种基于GHash结构优化的高速并行的全流水线AES_GCM松耦合加密结构.同时,根据碰撞攻击的特点提出了基于随机矩阵和随机时延的SBoX电路结构,使得电路具有较高效率的同时也具有较高的抗攻击性.实验表明,本文所提方法具有较高的吞吐量和计算性能,能够满足100G网络需求,同时保证电路自身的安全性,具有较高的灵活性、易用性.

基于交替量子随机行走的改进AES和离散余弦变换的图像加密算法

随着科学技术手段飞速发展,图像加密算法被破解的风险也逐渐增加.AES(advanced encryption standard)算法虽然性能优越,但也存在着密钥固定等问题,未来量子计算机的问世将会对此造成重大威胁.首先,该文采用离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)对明文图像进行DCT域的变换;其次,利用交替量子随机行走构造概率分布矩阵,对概率分布矩阵进行预处理,与DCT后的明文进行逐位异或的操作;最后,计算概率分布矩阵的奇异值,并给出对应的十六进制表达式作为AES的密钥,随机提取概率分布矩阵的一个元素,按照AES算法的编码规则构建轮常量Rcon,进而改进AES算法的加密迭代函数.测试结果表明,该算法具有很好的加密效果和较高的鲁棒性,密文图像相邻像素在3个方向上的相关系数可以达到0.0015的显著效果.

基于超混沌系统和AES的图像加密改进算法

针对现有混沌图像加密对序列利用不充分、参数固定等问题,提出一种基于两个超混沌系统与AES加密结合的图像加密算法。使用原始密钥处理后的数据对两个超混沌系统生成的序列进行选择,分别对图像进行置乱和扩散,并结合AES算法对图像再次加密。此方法通过利用密钥对超混沌系统初值进行修改和对混沌序列进行选择,提高了算法的随机性和安全性,使加密后的图像有良好的密文统计特性。仿真结果表明,该算法能够根据用户输入的密钥改变参数和加密序列,并且具有良好的抗剪切性能。

AES加密在嵌入式数据库SQLite中的应用

SQLite作为一款轻量级嵌入式数据库已广泛应用于装甲车辆各嵌入式设备中,但其不具备数据加密功能。为保证数据安全,提出了AES加密算法对SQLite文件进行加密的方法。同时,为适配嵌入式环境,对标准AES算法进行简化S盒与无序行移位两方面改进。在SQLite的测试结果表明,轻量化AES在加密时间、存储空间、雪崩效应上有更好的表现:轻量化AES比标准AES快8%,比3DES快17%,内存占用比标准AES轻17.8%,比3DES轻27%,雪崩效应提高1%.为嵌入式设备数据库安全提供了一个高效方案。

多AES分组杂凑模型原像攻击研究

压缩函数采用高级加密标准AES(Advanced Encryption Standard)的杂凑模型是杂凑函数设计的重要方式之一,研究者已经提出了针对7轮单AES分组杂凑模型的原像攻击和6轮单AES分组杂凑模型的碰撞攻击,而针对多AES分组的杂凑模型安全性仍未知.本文提出了适应于后量子时代的两AES分组和四AES分组的杂凑函数模型的原像攻击,该攻击中采用了初始结构、连接剪切、部分匹配等技巧,恢复了7轮双AES分组和6轮四AES分组的杂凑函数的原像,与已有7轮单AES分组杂凑模型的原像攻击相比,双AES分组杂凑模型可以达到几乎相当的安全强度,而四AES分组杂凑模型安全强度更强.此研究成果是对AES分组杂凑模型原像攻击的一个重要补充,为AES分组杂凑模型的设计提供了有力的理论保障.

一种AES S盒改进方案及其硬件设计

为提高高级加密标准(advanced encryption standard, AES)算法的安全性,提出了一种新的S盒生成方案。在分析了现有S盒存在的问题后,基于S盒的构造原理和密码学性质,通过选择新的不可约多项式和仿射变换对,同时调整仿射变换与乘法逆的运算顺序,构造出一种新的S盒;对生成的新S盒与AES的S盒以及其他改进S盒在代数式项数、严格雪崩标准距离等方面进行了比较,结果显示,新S盒具有更好的代数性质,能够有效抵御代数攻击;还对新S盒进行了硬件设计并优化,DC综合结果显示新S盒复域优化实现消耗的资源比传统复域实现少12%,比查找表法实现少41%。新S盒在安全性方面优于现有S盒,将其应用于AES软件设计和硬件设计,并通过仿真测试验证了其正确性。

面向嵌入式设备的轻量级AES加密通讯系统的设计与实现

针对嵌入式设备,基于128位AES加密算法提出了一种基于软件的轻量化实现方案,利用T型查找表存储方案,将AES加密算法中字节替代、行移位和列混合操作转化成查表操作,并优化内存访问机制,使AES加密算法能够在有限的处理器速度、代码空间、能源使用的环境中运行。在Firefly-RK3399嵌入式开发板上进行了硬件实现,基于TCP/IP的套接字通讯方案,设计了轻量级AES加密通讯系统。采用32字节报文内容、128位的时间动态密钥,进行系统实验,结果表明较传统AES加密算法,在环境因素相同的情况下,所提方法在不降低安全性的同时,加解密速度可提升15.02%。