基于有限域GF（2^n）上圆锥曲线的公钥密码算法

圆锥曲线密码学是一种新型的公钥密码学,迄今对圆锥曲线密码学的研究成果都是以有限域GF(p)上的圆锥曲线为基础的.本文将有限域GF(p)上的圆锥曲线C(GF(p))推广为有限域GF(2n)上的圆锥曲线C(GF(2n)),证明了圆锥曲线C(GF(2n))上的点和加法运算构成有限交换群(C(GF(2n)),),并给出了圆锥曲线群(C(GF(2n)),)的阶的计算.此外,提出了使用有限域GF(2n)上的圆锥曲线群构造公钥密码系统,并给出了E lGam al加密方案和数字签名算法(DSA)在圆锥曲线C(GF(2n))上模拟的算法,最后分析其安全性.

GF（2^m）域上椭圆曲线点积算法的一种改进

提高椭圆曲线点积运算的效率是椭圆曲线研究的一个核心问题。文章对有限域GF(2m)上的椭圆曲线的点积运算作了较为深入的研究,并利用正则的二进制冗余序列构造了一种新的窗口算法,从算法的效率比较来看,本算法有一定的提高。

基于GF（2^8）域相似函数的椒盐噪声滤波算法

针对数字图像采集及处理过程中广泛存在的椒盐噪声,基于GF(28)有限域,提出一种具有噪声点精确检测能力的改进型噪声滤波算法。根据图像相邻像素相关性,构建了GF(28)域上的相似函数,并据此提出了GF(28)域上的图像自适应椒盐噪声检测算子,可对噪声点准确定位;结合中值滤波算法完成数字图像的椒盐噪声自适应滤除。实验表明提出算法对噪声点定位准确,在图像的恢复和保护图像细节方面对比其他算法有较大提高,对强噪声污染图像的恢复也有较好效果。

基于滑动窗口技术的有限域GF(2^n)乘法算法

在分析现有有限域GF(2n)乘法算法的基础上,将滑动窗口技术应用到有限域GF(2n)的乘法运算中,提出了一个基于滑动窗口技术的有限域GF(2n)乘法算法,分析和仿真结果表明,与被认为目前最快的有限域GF(2n)乘法算法——固定窗口算法相比,该算法有更好的实现效率。

GF（2^2）域上的LDPC码在深空通信中的应用研究

提出了一种近似等效信道模型,实现了GF(22)域上的LDPC码在深空通信系统中的嵌入设计。仿真结果表明:当数据帧长为1784bits,biterrorrate(ber)为2×10-6,采用FFT-BP译码算法,50次迭代时,GF(22)域上的LDPC码相比RS码与卷积码级联码具有4.8dB的编码增益;如果采用MAX-LOG-BP简化译码算法,10次迭代时,前者仍然能获得约3.8dB的增益,且复杂度可以接受。

GF（2^m）域上椭圆曲线密码系统的整体算法设计与实现

对GF(2m)域上椭圆曲线密码系统的整体算法进行了研究与设计,提出一个基于ECC的加、解密改进方案,并在PC机上实现了加解密过程。实验表明:新加密解密系统在PC机上运行稳定,时间性能良好。

有限域GF(p～m)上圆锥曲线标量乘快速算法

圆锥曲线密码体制是一种新型的公钥密码体制,得到了广泛关注,在已有研究成果中,圆锥曲线都是定义在大的素域GF(p)上、特征为2的有限域GF(2m)上、或剩余类环Z/nZ上,其中n=pq是两个奇素数的乘积.为实现更高效的圆锥曲线密码体制,本文讨论有限域GF(pm)上的圆锥曲线,并定义了其上的Frobenius映射,基于此设计了新的快速标量乘算法.理论分析和数值结果都表明,在使用同等的预存储空间的前提下,新算法的时间复杂度较传统算法有很大程度的降低.

伽罗瓦域GF(2~8)上高矩阵为密钥的Hill加密衍生

针对传统的Hill加密算法仅是利用伽罗瓦域GF(p)上可逆的数字方阵作为密钥矩阵与明文向量作模p乘法进行加密运算,提出了一种新的在伽罗瓦域GF(2)[x]/p(x)上以多项式高矩阵作为密钥矩阵的Hill加密衍生算法。在Hill加密衍生算法中,明文向量为明文字符对应的多项式构成的多项式向量,随机选取密钥矩阵的一列作为加密时的平移增量,在GF(2)[x]/p(x)上进行密钥矩阵与明文向量的模8次不可约多项式p(x)的乘法和加法,然后获得元素为多项式的密文向量,从而实现明文信息加密。当攻击者在不知道p(x)、密钥矩阵以及随机抽取的平移向量的情况下由密文破解得到明文的难度更大,从而提高了伽罗瓦域GF(2)[x]/p(x)上Hill加密衍生算法的抗攻击能力。

高并行可配置的GF(p)域ECC处理器

提出一种基于传输触发架构的可配置高并行性素域椭圆曲线密码处理器。该处理器用于快速实现点乘运算,通过配置特殊的功能单元、总线以及寄存器文件堆,可针对不同安全需求进行扩展。超长指令字的指令格式使处理器具有高并行性。设计的特殊功能单元MMAU加速了模乘运算的实现。仿真结果表明,在0.18 m CMOS工艺下,处理器所占面积为83 Kgates,能工作在最大120 MHz时钟频率下,可以在0.425 s和2 ms内完成一次192 bit的模乘和点乘运算。

小面积、低能耗的GF（2^m）域ECC模运算VLSI实现

以面积、能耗为优先准则,研究了GF(2m)域椭圆曲线密码(ECC)模运算VLSI的实现.选择GF(2163)上固定多项式基,引入了简单有效的快速模平方算法和改进的模逆算法,利用串行结构分别实现了模乘、模平方与模逆模块.基于UMC 0.25μm 1.8V工艺库的仿真结果表明,提出的串行模乘、快速组合逻辑模平方和快速模逆VLSI实现方式,通过牺牲域多项式灵活性,能够有效地减小面积、降低能耗,适合于资源受限的ECC系统.

GF（2^n）域上的一种Ⅱ型优化正规基乘法器及其FPGA实现

有限域GF(2n)上的椭圆曲线密码体制以其密钥短,安全强度高的优点正在获得广泛的重视和应用.该密码体制最主要的运算是有限域上的乘法运算.本文提出了一种基于Ⅱ型优化正规基的乘法器,该乘法器具有Massey—Omura乘法器的优点,又避免了其不足,易于编程,适合FPGA实现.实验表明,该算法简单,快速.

有限域GF（2n）的一种除法运算算法

从有限域GF(2n)的构造出发,论述了其算术运算的原理和方法,着重论述了求逆元运算和除法运算.在此基础上论述了基于高斯消元法的除法运算算法,给出了算法的具体实现过程,得出了仿真计算的结果.

基于有限域GF（2n）上圆锥曲线的群签名方案

文章提出了一种基于有限域GF(2n)上圆锥曲线群签名方案,并做了数值模拟和性能分析。方案不仅具有圆锥曲线群签名方案的匿名性、不可伪造性、可追踪性等特点,而且结合标准二进制可以快速计算群元素的整数倍,其中包含GF(2n)上圆锥曲线上高效的二倍点运算,比有限域Fp上圆锥曲线群签名方案更加高效,具有较好的现实意义。

基于GF(2^8)域上的机密文件分解分存与恢复

在(t,n)门限方案的基础上提出一种新的基于有限域GF(28)的方案:将机密文件中连续的t个字节分为一组,分组构造GF(28)域上的(t-1)次多项式,每组多项式生成n个不同的点分别存入n个文件中;当需要再现机密文件时,从n个文件任选至少t个文件并抽取同序号的数据利用拉格朗日插值重构(t-1)次多项式,继而获得机密文件的t个数据,实现机密文件的恢复.计算实例以及编程实验分析表明:这一方案是合理与可行的,与传统基于插值多项式的秘密分享方法相比,所提方法在运行效率上有所提升了,更适合大文件数据.

GF（q）域上的低密度校验（LDPC）码的译码及其在深空通信中的应用

低密度校验码是一类能有效逼近香农限的好码，而高进制的LDPC码具有比二进制LDPC码更好的性能，但其译码复杂度太高不利于工程应用.本文提出了一种基于协同优化算法的低复杂度的高进制LDPC码的译码算法，并讨论了其在深空通信中的应用。

GF（2^m）域上椭圆曲线点乘算法的改进

介绍了在GF(2 m)域上实现非超异椭圆曲线的点乘的算法 ,它是Montgomery算法的改进。该算法无需乘法预处理 ,运算速度快于IEEEP1363草案标准上“加 -减”算法 ,而且占用的内存资源少 ,易于软、硬件方式的实现。因此 ,该算法更利于在那些资源有限的环境中实现椭圆曲线加密体制。

GF（2^m）域椭圆曲线密码体制中改进的省时算法

为了提高椭圆曲线加解密速度,需要对模逆运算算法进行改进或省出求模逆运算来节省时间。以GF(2m)中三类代表性射影坐标变换中c=1,d=2时的射影坐标变换为GF(2m)域中椭圆密码体制最为省时的事实,通过c=1,d=2时的射影坐标和仿射坐标混合坐标点加进行运算,结果会比x=X/Z,y=Y/Z2射影坐标变换更为省时。

一种基于GF（2^3）的（K,N）有意义无扩张图像分存方案

传统有意义图像分存存在像素扩张,通常只对分存信息以较短的认证信息进行甄别,从而导致重构的秘密像素真实性无法准确鉴别。针对此问题,提出一种基于GF（2^3）的（K,N）有意义无扩张图像分存方案。在该方案中,首先生成加密映射表并利用秘密像素的位置信息对秘密像素进行加密;然后将秘密像素的认证信息和加密像素在GF（2^3）有限域下进行（K,N）分存,嵌入到掩体图像对应的像素中;最后将映射表的生成密钥进行（K,N）分存,计算每个子密钥的MD5值并公布到第3方公信方以防止掩体图像持有者作弊。实验结果表明,所提方案能准确地识别出秘密图像攻击区域,不存在任何像素扩张,掩体图像与秘密图像等大且嵌入分存信息的掩体图像具有较好的视觉质量。

GF(2~8)上高矩阵为密钥矩阵的Hill加密衍生算法

针对传统的Hill加密算法仅是利用有限域GF(p)上可逆的数字方阵作为密钥矩阵与明文向量做模P乘法进行加密运算,提出了一种新的在有限域GF(2^8)上以多项式高矩阵作为密钥矩阵的Hill加密衍生算法.在Hill加密衍生算法中,明文向量为明文字符对应的多项式构成的多项式向量,随机选取密钥矩阵的一列作为加密时的平移增量,在GF(2^8)上进行密钥矩阵与明文向量的模8次不可约多项式p(x)的乘法和加法,然后获得元素为多项式的密文向量,从而实现明文信息加密.由于在不知道有限域的8次不可约多项式、密钥矩阵以及随机抽取的平移向量的情况下由密文破解得到明文的难度更大,从而提高了有限域GF(2^8)上Hill加密衍生算法的抗攻击能力.

有限域上乘法运算快速实现的设计

提出了一种基于对数移位结构实现GF(2m)上乘法运算的设计方法。在对有限域乘 法进行分析及对对数移位结构进行介绍的基础上，对乘法实现进行了详细阐述。该设计方法 可以在一个时钟内完成有限域乘法，其运算速度优势非常明显。