高级加密标准Mixcolumn变换设计分析

将最优线性映射的定义推广到一般域K上,由定义证明了域K上的方阵是最优的当且仅当它的所有子方阵可逆;发现了高级加密标准AES扩散层的一个新的性质:用同规模的任意循环最优线性映射取代AES的Mixcol umn变换,系统依然呈现出相同的抗差分攻击能力;因为AES的Mixcolumn变换是最优的线性映射,且其对应矩阵选取合理、便于软硬件的快速实现,所以其设计的确很好.

新一代数据加密标准——AES

随着密码分析技术的提高，迫切需要制定新的信息加密标准来取代过时的DES。 文章从总体上介绍了AES加密标准实现的全过程，对AES加密算法的几个步骤进行了详细阐述 ，最后，对AES加密标准算法的安全性给出了一定的分析和评价。

基于时间标签的以太无源光网络下行加密方案

为解决以太无源光网络下行数据传输的不安全性问题,提出一种基于时间标签函数的加密方案。将高级加密标准算法与时间标签相结合形成密钥,完成下行数据的加密,通过在光线路终端和光网络单元两端增加一个加/解密模块,避免密钥通过不安全的信道传输,并给出时间标签提取与同步以及密钥动态更新与同步问题的解决方案。实验结果表明,与传统加密方案相比,该方案具有延时低、吞吐量高、安全性高等优点。

对合型列混合变换的研究

基于S-P网络中P置换的重要性和加解密的一致性,本文提出了对合型列混合变换的概念,并对其代数结构、枝数和计数问题进行了深入地研究和分析.本文从列混合变换的代数结构入手,证明了枝数达到最大与其对合特性是相互制约的两个因素,解决了对合型列混合变换的计数问题,并给出了对合型列混合变换中固定多项式c(x)的重量与其枝数之间的精确关系.最后针对有关分组密码编码环节的设计问题进行了讨论,从而为分组密码的设计与分析提供重要的依据和支持.

Rijndael优化实现研究

Rijndael作为美国高级加密标准算法,将在未来30年里代替DES在各领域得到广泛应用。与其安全性已经并正在得到广泛而全面的讨论分析相比,其优化实现方面的研究则比较少见,文章给出了Rijndael主要部件S盒、列变换及其逆运算以及整个圈变换的优化及其原理,从运算单位、数据访问时间和简化矩阵运算等方面提高算法的实现效率。

基于Rijndael的彩色图像加密算法的研究

Rijndael算法是针对一维数据流的密码算法。将Rijndael应用在数字图像加密中,并改进了Rijndael中的行移位变换、列混合变换和密钥扩展方案,提出了一种基于Rijndael和随机数序列的图像置乱算法。该算法主要利用密钥异或来实现图像像素值的变换、S-盒变换来完成图像像素的替代、行移位变换和列混合变换来实现图像像素的重新排列。由于有Rijndael的安全性作为保证,使加密后的图像安全性得到进一步地提高。

AES加密算法在条件接收系统中的应用

AES加密算法是美国国家标准和技术委员会最新确定的一种加密算法标准。它的加解密速度快,算法安全性能好,是目前密码学界较为流行的算法。本文从AES算法的原理出发,分别对算法的加解密过程、加解密速度、安全性能及其在有线电视条件接收系统中的应用等方面进行了介绍。并且在VC环境下实现了该算法,对算法的加解密速度进行了测试。

一种快速Rijndael算法及其应用

Rijndael算法的执行效率是应用中关心的问题。本文在分析了Rijndael算法原有算法加密、解密原理与过程的基础上,提出了对轮变换的一种优化,主要是改变状态State的使用方式和MixColumn变换。实验表明,这一改进可有效的提高算法的执行速度。

Rijndael型列混合变换的分析与研究

文章对Rijndael型列混合变换的代数结构、扩散性、不动点进行了深入研究,指出了Rijn dael算法列混合变换加解密不同的根本原因,并分析了Rijndael算法列混合变换进行优化实现的本质。

一类特殊的列混合变换的研究

提出了一类特殊列混合变换的概念,并对其枝数和计数问题进行了深入的研究和分析。研究了该类列混合变换的枝数分布状况,给出固定多项式c(x)的重量与其枝数之间的精确关系,解决了该类列混合变换的计数问题。最后针对有关分组密码编码环节的设计问题进行了讨论,从而为分组密码的设计与分析提供重要的依据和支持。

AES中字节代换和列混合的硬件可逆设计

针对AES硬件实现占用大量资源的缺点,对其两个核心计算部件(字节代换和列混合)进行了硬件可逆设计。该设计采用模块复用技术,使字节代换及其逆变换模块最大限度地共享GF(28)域中的模逆运算单元,而使列混合及其逆变换模块最大限度地共享p(x)乘运算单元,以较小的硬件代价实现了字节代换模块和列混合模块的硬件可逆设计。最后在Xilinx的FPGA VirtexE xcv2000e-6上进行了仿真验证,实验结果表明,与其他同类设计相比,新设计方案明显减少了硬件开销。

基于掩码的AES算法抗二阶DPA攻击方法研究

随着AES算法的推广应用,在资源受限的智能卡等嵌入式设备中,如何有效抵抗能量分析攻击,提高密码芯片的安全性,这一课题已引起了越来越多学者们的广泛关注。本文针对该问题,提出了一种改进的固定值掩码防御方法。该方法在简单固定值掩码方法的基础上,增加另一组掩码值,在列混淆的过程中随机调用实现对状态矩阵的分行掩码,从而减小列混淆操作可能导致的掩码相互抵消,暴露中间值的可能性。通过搭建能量分析平台进行实验分析,并与其他防御方法相比较分析,结果表明改进后的防御方法安全性更高,能够抵抗二阶差分能量分析攻击。

AES算法中密钥扩展和列混合单元的可重构设计

通过分析高级加密标准(AES)列混合运算和密钥扩展的可重构性,对列混合单元和密钥扩展进行了可重构设计,并在此基础上高速实现了128、192、256bit三种密钥长度的AES算法,仿真结果表明这种可重构设计方法降低了AES硬件规模和复杂度。

无线传感器网络节点中AES协处理器的设计

针对无线传感器网络的特点,采用加解密复用,子模块复用技术,低成本MixColumn模块的设计,以及操作数隔离,编码优化,动态功耗管理等方法,基于Xilinx公司的Virtex4系列FPGA,完成了用于无线传感器网络节点中的AES-128加解密算法协处理器的优化设计以及FPGA实现。该设计处理速度、面积功耗等都满足常用无线传感器网络节点的要求。

高速可重构AES的设计与实现

提出一种可重构AES硬件架构,对加/解密运算模块和密钥扩展模块进行了可重构设计,使其能够适配128bit、192bit、256bit三种密钥长度的AES算法,并针对列混合模块进行了结构优化。在FPGA上进行了验证与测试,并在0.18μmSMIC工艺下进行了逻辑综合及布局布线。结果表明其核心时钟频率为270MHz,吞吐量达到3.4Gb/s,能够满足高性能的密码处理要求。

基于ARM9的Rijndael算法的高效实现

介绍了分组密码Rijndael算法,比较了两种高效实现Rijndael算法中列混淆变换方法,并对基于32位ARM9微处理器提出了有效的改进方法。对这两种方法实现的空间与时间效率进行了实验比较,测试结果表明列混淆变换结果正确且高效。

AES密码算法中的列变换优化改进

AES(Advance Encryption Standard)标准由于其较高的安全性能已经在加密中得到了广泛应用。为了进一步提高AES标准的加解密速度,首先介绍了AES加/解密原理、基本结构和算法流程,提出了调用xtime子程序和模m(x)运算,对AES-128加密过程轮变换过程中MixColumn变换进行优化改进。通过openSSL测试,结果表明改进后的AES的实现算法在时效性方面比原始的方法有所提高。

AES密码算法的VLSI实现

给出AES轮加密结构,详细分析MixColumns模块功能,提出基于VLSI实现的方案。用移位寄存器和异或单元代替有限域乘法模块,简化了电路的规模。在子密钥产生模块中,提出了根据密钥长度设计不同模块的方法,加快了芯片运行速度。