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。

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.

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。

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%。

类AES算法S盒的优化实现

本文基于多项式基构造有限域上运算来优化类AES算法的S盒.通过搜索域间的同构映射矩阵,将GF(28)上有限域求逆运算转换到复合域GF((2^(4))^(2))中.利用SAT求解器搜索简化有限域GF(2^(4))上的乘法逆运算,给出2种不同的多项式基优化方案.方案1使用传统的3类门电路来构建复合域.在方案1的基础上,方案2使用了比特级的优化方法,引入MUX门电路,电路面积和门电路数量比方案1更少.使用SMIC130 nm和SMIC65 nm工艺对电路面积进行评估.在现有使用同种类门电路的方案中,本文的结果较优.

基于AES加密算法的数据库透明加解密系统的设计与实现

随着计算机和通信技术的快速发展,与之紧密相关的信息安全问题也愈加被人们所重视。作为主要信息系统要素的数据库,确保其安全则成为关注焦点。设计并实现了一种基于高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)加密算法的数据库透明加解密系统,将加解密算法集成到硬件加解密机上,最后在Linux操作系统平台下针对SQLite3数据库进行了透明加解密实验。实验结果验证了所提出的数据库透明加解密系统设计方案的可行性,并验证了所设计出的数据库透明加解密系统的性能。

基于AES算法的eFlash控制器安全设计

针对专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)芯片数据存储在安全性上的需求,尤其是eFlash(embed Flash)存储敏感数据的安全风险,文中设计了一种基于高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法的eFlash安全存储控制器。与传统基于软件和硬件平台加密设计方案相比,基于ASIC芯片平台具有集成度高、运算快等优势。通过对AES算法原理分析,文中提出了使用AES算法在eFlash控制器上对存储数据进行加密。数据传输速率是eFlash性能关键因素,AES算法采用流水线结构设计以提高数据吞吐率,吞吐率达到1.4 Gbit·s^(-1),消耗9.96×10^(-10)m^(2)逻辑资源。该加密方案在消耗较少逻辑资源和加密延时的前提下加强了eFlash存储安全,可有效阻止外界攻击ASIC芯片的存储信息。

基于AES算法的网络通信信息加密传输技术研究

为了解决常规的网络通信信息加密传输技术存在的信息窃取量过高问题,需要基于AES算法设计一种新的网络通信信息加密技术,即选取网络通信信息加密传输组件进行信息隔离;构建AES网络通信信息加密传输模型提高信息抵御力;设计网络通信信息加密传输平台提高信息加密效率,从而实现网络通信信息加密。实验结果表明,设计的网络通信信息AES加密传输技术加密后信息窃取总数较低,证明设计的加密传输技术的加密效果较好,具有可靠性,符合网络通信的安全需求。

基于AES的飞行参数记录器加密算法研究

随着飞行参数记录器中的数据敏感性越来越高,进行加密处理的需求越来越强烈.文中提出一种基于AES加密理论的实现方法,明文经过分块、字节代换、行移位、列混合以及轮密钥加等运算后得到相应的密文.经电脑端与微处理器端进行数据测试,结果表明加密算法可以正常运行,加密效果符合预期,具备工程化的可行性.

AES算法在数据安全加密中的应用

高级加密标准(AES)的传统密钥扩展算法在已知某一轮密钥的情况下,通过密钥拓展算法可以推算出每一轮密钥甚至初始密钥。通过对AES算法的加解密过程进行研究,分析传统密钥扩展算法和现存改进思路,提出了两个改进方案以在避免缺点的同时兼顾密钥拓展算法的高效性、即时性和等效性。

基于改进AES算法的数据安全加密方法研究

对数据安全加密算法中AES加密算法过程进行了阐述,将改进前后的加密算法程序在相同的环境下进行测试,得出改进后的加密算法在加解密过程中更有效率。

简易版AES算法设计及教学实践

S-高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法基于AES算法,重新定义了列混合变换中的二阶可逆矩阵,并描述行移位运算,设置密钥扩展运算参数。同时,S-AES算法完全保留了AES算法的基本运算和整体结构,通过压缩明文分组和初始密钥长度,采用减少轮函数执行次数的方式,减少了算法运算量,便于学生通过数据验证深刻理解AES算法的设计方法和思想。