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Box-Behnken法优化20(S)原人参二醇微囊工艺研究
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作者 刘晴 韩晓冉 +4 位作者 纪忠娟 司佳 董聪 程祥 李海燕 《特产研究》 2024年第4期143-149,共7页
为优化20(S)-PPD微囊的制备工艺。本研究先通过单因素试验,确定对20(S)-PPD微囊的制备有显著影响的三个因素,分别为转速、加水体积及壁芯比,然后将三个因素分别设置不同的水平,采用Box-Behnken响应面法对制备工艺进行优化,应用Design-Ex... 为优化20(S)-PPD微囊的制备工艺。本研究先通过单因素试验,确定对20(S)-PPD微囊的制备有显著影响的三个因素,分别为转速、加水体积及壁芯比,然后将三个因素分别设置不同的水平,采用Box-Behnken响应面法对制备工艺进行优化,应用Design-Expert 10软件分析试验结果。试验结果表明,20(S)-PPD微囊的最佳制备工艺为壁材比芯材为1.17,即2 g:1.72 g,加水量为74 mL,搅拌分散转速为209 r/min,优化后的制备工艺制备的微囊包封率可达51.05%,与预测值52.77%相接近,且微囊颗粒圆整,大小均匀。运用单因素实验结合Box-Behnken响应面法优化20(S)-PPD的制备工艺,经试验证明后显示结果准确可靠,可行。 展开更多
关键词 20(s)-原人参二醇 微囊 制备工艺 box-Behnken响应面法
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A High Efficiency Hardware Implementation of S-Boxes Based on Composite Field for Advanced Encryption Standard
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作者 Yawen Wang Sini Bin +1 位作者 Shikai Zhu Xiaoting Hu 《Journal of Computer and Communications》 2024年第4期228-246,共19页
The SubBytes (S-box) transformation is the most crucial operation in the AES algorithm, significantly impacting the implementation performance of AES chips. To design a high-performance S-box, a segmented optimization... The SubBytes (S-box) transformation is the most crucial operation in the AES algorithm, significantly impacting the implementation performance of AES chips. To design a high-performance S-box, a segmented optimization implementation of the S-box is proposed based on the composite field inverse operation in this paper. This proposed S-box implementation is modeled using Verilog language and synthesized using Design Complier software under the premise of ensuring the correctness of the simulation result. The synthesis results show that, compared to several current S-box implementation schemes, the proposed implementation of the S-box significantly reduces the area overhead and critical path delay, then gets higher hardware efficiency. This provides strong support for realizing efficient and compact S-box ASIC designs. 展开更多
关键词 Advanced Encryption standard (AEs) s-box Tower Field Hardware Implementation Application specific Integration Circuit (AsIC)
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基于多目标遗传算法的8×8 S盒的优化设计方法
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作者 王永 王明月 龚建 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期519-527,538,共10页
混沌系统具有非线性、伪随机性、初始值敏感等特性,为基于动力系统构造性能良好的S盒提供了基础,进一步保证了分组加密算法安全性.目前,基于混沌构造S盒的方法大多数针对单个性能指标进行优化,难以获得全面的性能提升.针对此问题,结合... 混沌系统具有非线性、伪随机性、初始值敏感等特性,为基于动力系统构造性能良好的S盒提供了基础,进一步保证了分组加密算法安全性.目前,基于混沌构造S盒的方法大多数针对单个性能指标进行优化,难以获得全面的性能提升.针对此问题,结合混沌映射与多目标遗传算法,提出了一种新的S盒设计方法.首先,利用混沌映射的特性产生初始S盒种群;然后,以S盒的非线性度和差分均匀性为优化目标,基于遗传算法框架对上述两指标进行优化.针对S盒的特点,在优化算法中引入了交换操作,设计了新的变异操作以及非支配序集计算,有效提升了S盒的非线性度和差分均匀性.实验结果表明该算法产生的S盒其差分均匀度为6,非线性度值至少为110,有效提升了S盒的综合性能. 展开更多
关键词 s 非线性度 差分均匀度 多目标遗传算法 混沌映射
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基于改进混沌麻雀搜索算法S盒与神经元电路的图像加密技术
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作者 杨超 魏霞 王聪 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第10期335-341,385,共8页
鉴于目前的图像加密算法所采用的S盒结构过于简单,易被破解。选用由改进的脉冲耦合尖峰神经元电路得到的混沌映射(MPSNC),并使用该映射对混沌麻雀搜索算法(CSSA)进行优化。随后,结合MPSNC映射和改进后的CSSA,设计新型的混沌S盒。最后,基... 鉴于目前的图像加密算法所采用的S盒结构过于简单,易被破解。选用由改进的脉冲耦合尖峰神经元电路得到的混沌映射(MPSNC),并使用该映射对混沌麻雀搜索算法(CSSA)进行优化。随后,结合MPSNC映射和改进后的CSSA,设计新型的混沌S盒。最后,基于MPSNC映射和新型混沌S盒构造一种图像加密算法,为增加S盒的变化,对其进行S8变换。通过迭代混沌映射生成混沌序列,使用混沌序列和S8S盒对图像进行扩散和置乱操作,得到加密后的图像。经实验验证,该加密算法参数丰富,复杂度高,并由于S盒的应用,提高了算法的非线性度,具有良好的性能,适用于图像加密。 展开更多
关键词 s 神经元电路 混沌麻雀搜索算法 混沌映射 s8变换
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基于GPU的大状态密码S盒差分性质评估方法
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作者 张润莲 张密 +1 位作者 武小年 舒瑞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第9期2785-2790,共6页
大状态的密码S盒能够为对称密码算法提供更好的混淆性,但对大状态S盒的性质评估开销巨大。为高效评估大状态密码S盒的差分性质,提出基于GPU并行计算的大状态密码S盒差分性质评估方法。该方法基于现有的差分均匀度计算方法,针对16比特S... 大状态的密码S盒能够为对称密码算法提供更好的混淆性,但对大状态S盒的性质评估开销巨大。为高效评估大状态密码S盒的差分性质,提出基于GPU并行计算的大状态密码S盒差分性质评估方法。该方法基于现有的差分均匀度计算方法,针对16比特S盒的差分均匀度和32比特S盒的差分性质,分别设计GPU并行方案,通过优化GPU并行粒度和负载均衡提高了核函数和GPU的执行效率,并缩短了计算时间。测试结果表明,相较于CPU方法和GPU并行方法,所提方法大幅降低了大状态S盒差分性质评估的计算时间,提高了对大状态S盒差分性质的评估效率:对16比特S盒差分均匀度的计算时间为0.3 min;对32比特S盒的单个输入差分的最大输出差分概率计算时间约5 min,对它的差分性质计算时间约2.6 h。 展开更多
关键词 密码s 差分密码分析 差分均匀度 最大输出差分概率 GPU并行计算
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基于混淆S盒的高维量子同态加密机制
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作者 宋秀丽 周建兵 +3 位作者 廖金伟 邓红耀 刘羽 吴涛 《密码学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期1003-1017,共15页
在量子同态加密机制中,对密文量子态执行同态评估计算并解密得到的结果与对明文量子态直接评估计算所得的结果相同.现有的量子同态加密机制不仅评估算子的逻辑门种类有限,而且使用单点或多点混淆导致计算开销较大.鉴于此,本文使用量子... 在量子同态加密机制中,对密文量子态执行同态评估计算并解密得到的结果与对明文量子态直接评估计算所得的结果相同.现有的量子同态加密机制不仅评估算子的逻辑门种类有限,而且使用单点或多点混淆导致计算开销较大.鉴于此,本文使用量子随机游走构建了一个混淆S盒并将其应用到高维量子同态加密机制的设计之中.客户端使用高维的Pauli算子对明文量子态加密之后,将密文量子态发送至服务器;服务器从评估算子集合中选取客户端需要的评估算子,配合评估参数对密文量子态执行评估操作,并将评估结果发送至解密方执行解密运算.为了避免服务器在执行评估操作时泄露解密密钥,客户端通过设计的混淆S盒来完成对解密密钥的混淆并将结果传输给解密方.解密方执行逆混淆S盒还原出解密密钥,并使用该密钥执行解密操作得到委托计算结果.对比同类型的相似机制,该机制增加了评估算子的种类,降低了量子混淆S盒的开销;通过仿真实验结果证明了提出机制的正确性,并从信息理论层面证明了该机制的安全性. 展开更多
关键词 量子同态加密 混淆s 高维量子逻辑门 评估算子集合
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AR、SKP2、SOX10、PD-L1及TIL表达在三阴性乳腺癌中的意义
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作者 刘娟 殷丽娟 范德生 《诊断学理论与实践》 2024年第2期162-172,共11页
目的:探索雄激素受体(androgen receptor,AR)、S期激酶相关蛋白2(S-phase kinase-associated protein 2,SKP2)、性别决定区Y相关的HMG盒含因子10(sry-related HMG box-containing factor 10,SOX10)、程序性死亡配体1(programmed death-l... 目的:探索雄激素受体(androgen receptor,AR)、S期激酶相关蛋白2(S-phase kinase-associated protein 2,SKP2)、性别决定区Y相关的HMG盒含因子10(sry-related HMG box-containing factor 10,SOX10)、程序性死亡配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)及肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)在三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)表达与临床病理特征和预后的关系。方法:根据苏木精-伊红染色(hematoxylineosin, HE)染色切片评判109例TNBC瘤巢内TIL的比例,采用Leica Bond-Max全自动免疫组化仪检测TNBC组织中AR、SKP2、SOX10、PD-L1的表达。分析以上各生物指标与临床病理特征间的关系,并采用kaplan-Meier、Log-rank进行生存分析。结果:95例患者获得随访,中位随访时间为48个月,中位无病生存时间(disease-free survival, DFS)为42个月,中位总生存时间(overall survival, OS)48个月。在TNBC中,AR阳性表达与淋巴结转移阴性(P=0.009)、肿瘤最大径<2 cm(P=0.008)相关,TIL高表达与低级别TNBC相关(P=0.007),SKP2阳性表达与神经/脉管侵犯阳性(P=0.011)、高级别TNBC相关(P=0.002),SOX10阳性表达与淋巴结转移阳性(P=0.022)、高级别TNBC(P=0.005)相关,PD-L1阳性表达与淋巴结转移阳性(P=0.020)、神经/脉管侵犯阳性(P=0.006)、高级别TNBC(P=0.042)相关。生存分析显示,SKP2、SOX10阳性表达与更差的DFS(P=0.007、P<0.001)和OS(P=0.013、P<0.001)相关,TIL高表达与更好的DFS(P=0.016)及OS(P=0.004)相关。在生物表志物的联合表达中,AR+/SKP2-、AR+/SOX10-与更好的DFS(P=0.004、P<0.001)及OS(P=0.007、P=0.001)相关,SOX10+/低TIL、PD-L1+/低TIL与更差的DFS(P<0.001、P=0.008)及OS(P=0.001、P=0.002)相关,AR-/低TIL者具有更差的OS(P=0.014)。SKP2(HR=4.143,95%CI为1.578~10.875)、SOX10(HR=7.578,95%CI为2.067~27.782)的阳性表达是影响TNBC患者DFS的独立预后因子,SKP2(HR=3.758,95%CI为1.400~10.084)、SOX10(HR=5.131,95%CI为1.316~20.000)及TIL(HR=0.375,95%CI为0.154~0.917)的阳性表达是TNBC患者OS的独立预后因子(P均<0.05)。结论:在TNBC中,AR阳性、TIL高表达与具有更好预后的临床病理特征相关,SKP2、SOX10和PD-L1与具侵袭性的临床病理特征相关。SKP2、SOX10及TIL表达与TNBC预后相关,提示这些生物指标可能成为TNBC新的预后因子,同时它们也有可能成为潜在的治疗靶点。 展开更多
关键词 三阴性乳腺癌 雄激素受体 s期激酶相关蛋白2 性别决定区Y相关的HMG盒含因子10 程序性死亡配体1 肿瘤浸润性淋巴细胞
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基于FPGA的SM4算法高效实现方案
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作者 张宏科 袁浩楠 +3 位作者 丁文秀 闫峥 李斌 梁栋 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期140-150,共11页
针对SM4算法的FPGA实现方案存在数据处理速度不够高和逻辑资源占用过高的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高性能、低资源消耗的SM4算法实现方案。所提方案采用循环密钥扩展与32级流水线加解密相结合的架构,循环密钥扩展的方式... 针对SM4算法的FPGA实现方案存在数据处理速度不够高和逻辑资源占用过高的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高性能、低资源消耗的SM4算法实现方案。所提方案采用循环密钥扩展与32级流水线加解密相结合的架构,循环密钥扩展的方式降低了逻辑资源消耗,32级流水线加解密的方式提高了数据吞吐率。同时,所提方案采用代数式S盒并通过合并线性运算以及在不可约多项式的合并矩阵中筛选最优矩阵运算的方式进一步减少S盒变换的运算量,从而达到降低逻辑资源占用与提高工程数据吞吐率的目的。测试结果显示,该方案比现有最佳方案在数据吞吐率上提升了43%,且资源占用率降低了10%。 展开更多
关键词 sM4算法 FPGA实现 流水线架构 代数式s
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秘密共享:高阶掩码S盒和有限域安全乘法设计
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作者 唐啸霖 冯燕 +1 位作者 李明达 李志强 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3400-3409,共10页
在信息时代,信息安全是最不能忽视的重要问题,对密码设备的攻击和防护是该领域的研究热点。近年来,多种对密码设备的攻击已为人所知,其目的都是为了获取设备中的密钥,在众多攻击中,功耗侧信道攻击是最受关注的攻击技术之一。掩码技术是... 在信息时代,信息安全是最不能忽视的重要问题,对密码设备的攻击和防护是该领域的研究热点。近年来,多种对密码设备的攻击已为人所知,其目的都是为了获取设备中的密钥,在众多攻击中,功耗侧信道攻击是最受关注的攻击技术之一。掩码技术是对抗功耗侧信道攻击的有效方法,然而随着攻击手段的不断进步,1阶掩码的防护已经不足以应对2阶及以上的功耗分析攻击,因此对高阶掩码的研究具有重要的意义。为了提升加密电路抗攻击能力,该文基于秘密共享的思想,对分组密码算法的S盒变换实施了高阶掩码防护——共享型掩码,并基于Ishai等人在Crypto 2003上发表的安全方案(ISW框架)提出了有限域安全乘法的通用设计方法。通过实验表明,该文提出的共享型掩码方案不影响加密算法的功能,同时能抵御1阶和2阶相关功耗分析攻击。 展开更多
关键词 分组密码算法 s盒变换 共享型掩码 有限域乘法
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基于遗传粒子群算法的超混沌S盒设计
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作者 陆雅雯 李正权 +2 位作者 谭立容 顾斌 邢松 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期701-708,共8页
针对目前基于混沌系统所构造的S盒难以拥有良好密码学性能的问题,提出一种基于超混沌系统及遗传粒子群优化算法的S盒设计方案.在一维混沌映射基础上,引入正余弦函数以及指数因子,构造一个二维超混沌系统,从系统分叉图、相图、Lyapunov... 针对目前基于混沌系统所构造的S盒难以拥有良好密码学性能的问题,提出一种基于超混沌系统及遗传粒子群优化算法的S盒设计方案.在一维混沌映射基础上,引入正余弦函数以及指数因子,构造一个二维超混沌系统,从系统分叉图、相图、Lyapunov指数图进行性能分析,该混沌系统在参数范围内有着连续的超混沌区间,混沌行为复杂.通过改变混沌系统的初值、参数以及迭代次数可以动态生成S盒,随后结合粒子群优化算法和遗传算法提出一种针对S盒的遗传粒子群优化算法,将混沌系统生成的S盒作为初始种群,利用粒子群算法改进遗传算法中的交叉操作,同时结合爬山算法提出一种新的变异策略.为验证所生成S盒性能,对S盒的双射特性、非线性度、严格雪崩准则、差分均匀性及输出比特间独立性进行仿真测试,仿真结果表明:所提出的优化算法能够生成非线性度、差分均匀性、输出比特间独立性方面表现良好的S盒. 展开更多
关键词 s 超混沌系统 LYAPUNOV指数 粒子群优化算法 遗传算法 爬山算法
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Camellia密码算法S盒的量子电路优化
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作者 吕轶 罗庆斌 +1 位作者 李强 郑圆梦 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期1017-1022,共6页
S盒是Camellia密码算法重要的非线性组件。使用Toffoli门、CNOT门和NOT门构建Camellia密码算法S盒的量子电路。为了降低计算的复杂度,根据S盒的代数表达式,将有限域GF(2^(8))中的乘法求逆运算同构到GF((2^(4))^(2))的复合域中的运算,构... S盒是Camellia密码算法重要的非线性组件。使用Toffoli门、CNOT门和NOT门构建Camellia密码算法S盒的量子电路。为了降低计算的复杂度,根据S盒的代数表达式,将有限域GF(2^(8))中的乘法求逆运算同构到GF((2^(4))^(2))的复合域中的运算,构造出Camellia密码算法S盒的量子电路。在优化方面,将仿射矩阵、同构矩阵以及一组CNOT门对应的矩阵先进行乘法操作,再进行综合,使用DORCIS工具优化GF(2^(4))中乘法求逆的量子电路,运用W-Type算法优化矩阵运算的量子电路。最终得到的S盒的量子电路只需使用20个量子比特,52个Toffoli门、178个CNOT门和13个NOT门,Toffoli深度为40,电路深度为130。该量子电路的正确性通过IBM公司的Aer模拟器进行验证。相比于已有的结果,文中使用的量子资源有了进一步的减少。 展开更多
关键词 量子电路 CAMELLIA s 复合域
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SM4密码算法S盒的量子电路优化 被引量:1
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作者 李强 罗庆斌 +2 位作者 吕轶 郑圆梦 沈济南 《密码学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期455-465,共11页
S盒是SM4密码算法中的重要非线性组件.首先基于复合域理论,将S盒代数表达式中有限域GF(2^(8))中的运算同构到复合域GF((2^(4))2)中的运算,然后使用NCT门库逐步构建并优化各个运算的量子电路,最后综合出完整的S盒量子电路.为降低Toffoli... S盒是SM4密码算法中的重要非线性组件.首先基于复合域理论,将S盒代数表达式中有限域GF(2^(8))中的运算同构到复合域GF((2^(4))2)中的运算,然后使用NCT门库逐步构建并优化各个运算的量子电路,最后综合出完整的S盒量子电路.为降低Toffoli门的使用量,根据GF(24)中乘法计算的代数表达式,选取使用Toffoli门最少的量子电路.为了降低CNOT门的使用量,主要从三方面优化:一是使用最优的CNOT电路综合出4阶矩阵的量子电路;二是采用置换矩阵法以及优化子电路的方式综合出8阶矩阵的量子电路;三是通过先合并计算再综合的思路优化整个S盒中CNOT门的数量.该S盒量子电路使用Qiskit Aer量子模拟器实现,并验证了其正确性.经量子资源分析,该优化的S盒量子电路一共使用了21个量子比特、10个NOT门、152个CNOT门和34个Toffoli门,电路深度为97.Toffoli门数量、总量子逻辑门数量、电路深度等相比已有结果都有较大减少. 展开更多
关键词 量子电路 sM4 s 复合域 优化
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On the Creation Background and the Influence of Wei Zhuang’s Famous Poem:Lament of a Northwestern Woman
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作者 Liu Huo 《Contemporary Social Sciences》 2023年第4期109-120,共12页
Lament of a Northwestern Woman(Qin Fu Yin),composed by Wei Zhuang after the Huangchao uprising,is a long poem that showcases the sufferings of the civilians and embodies the people’s character of the poem,which is th... Lament of a Northwestern Woman(Qin Fu Yin),composed by Wei Zhuang after the Huangchao uprising,is a long poem that showcases the sufferings of the civilians and embodies the people’s character of the poem,which is the profound empathy and compassion of the poet towards the civilians’plight.The poem was written during the reign of Emperor Xizong of the Tang Dynasty in the year Gengmao(883 AD).2023 is also the year Gengmao,so this poem has existed for a remarkable 1140 years.For over a millennium,this long poem remained submerged in history until the opening of the Dunhuang Grottoes at the turn of the 20th century.The deep compassion and commiseration towards the underprivileged masses conveyed in this long poem are reminiscent of Du Fu’s renowned“Three Poems of Separation.”Moreover,it is widely believed that this poem foretells the decline of the Tang Dynasty. 展开更多
关键词 Lament of a Northwestern woman Wei Zhuang people’s character the decline of the Tang Dynasty
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Identifying the Cultural Shifts and Societal Changes That Facilitated the Rise in Box Office Performance of Chinese Women’s Cinema in the 21st Century
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作者 CUI Yuekun 《Psychology Research》 2023年第12期577-599,共23页
With the gradual improvement of Chinese women’s status in the 21st century,gender studies and gender relations have become one of the hottest topics in Chinese society,which consequently prompted Chinese Women’s Cin... With the gradual improvement of Chinese women’s status in the 21st century,gender studies and gender relations have become one of the hottest topics in Chinese society,which consequently prompted Chinese Women’s Cinema to attract the attention of larger audiences.With regard to the box office performance of Chinese Women’s Cinema,there seems to be a gap in research in finding an association between women’s status and the relevant films’box office performance.The purpose of this research is to outline the underlying reasons for the changes in gender roles and gender representation in the Chinese film industry over the past few decades in order to better understand this expansive social change in the 21st century.This study provides a comprehensive analysis through the use of questionnaires to better understand society’s attitude towards gender representation within the film industry.The questionnaire findings indicate that there is a direct correlation between people’s awareness of women’s changing status and gender equality and their acceptance of materials produced by Chinese Women’s Cinema.At the some time,it highlights that the Chinese government’s support and initiatives for gender equality have had a significant impact on the general popularity of Chinese Women’s Cinema.The significance of this research is to effectively popularize Chinese Women’s Cinema culture and the box office growth by understanding the social attitude towards gender representation in the Chinese film industry and to provide relevant information about the development direction and trend of Chinese Women’s Cinema.Furthermore,this research aims to provide foundational support for gender equality and help to understand the underlying factors that society needs to promote gender equality. 展开更多
关键词 Chinese Women’s Cinema Film box Office Gender Equality social Change Cultural shifts
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基于FPGA的国密算法SM4和ZUC可重构设计
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作者 李燕然 严利民 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期503-511,共9页
提出了一种SM4和ZUC-256密码的硬件实现方案.首先对两个密码算法进行硬件语言描述,然后构建了两个可重构单元--可重构寄存器和可重构S-box单元,从而在实现两个密码算法的基础上,有效降低了资源消耗,提高了资源利用率.在现场可编程逻辑... 提出了一种SM4和ZUC-256密码的硬件实现方案.首先对两个密码算法进行硬件语言描述,然后构建了两个可重构单元--可重构寄存器和可重构S-box单元,从而在实现两个密码算法的基础上,有效降低了资源消耗,提高了资源利用率.在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)上进行硬件验证.结果表明,本密码可重构方案中的硬件开销有明显的降低. 展开更多
关键词 sM4密码 ZUC-256密码 可重构 寄存器 s-box单元
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一种基于Hierarchy LUT的可重构S-box实现方法
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作者 方震 赵伟 刘勇 《电子技术应用》 2023年第1期41-44,共4页
基于查找表方法构建的Substitution box (S-box)在可重构分组密码实现中广泛使用,然而因消耗的资源过大,其面积利用效率低。为提高可重构S-box面积利用效率,提出一种基于4R/1W存储结构的分层查找表(Hierarchy LUT),构建可重构S-box。所... 基于查找表方法构建的Substitution box (S-box)在可重构分组密码实现中广泛使用,然而因消耗的资源过大,其面积利用效率低。为提高可重构S-box面积利用效率,提出一种基于4R/1W存储结构的分层查找表(Hierarchy LUT),构建可重构S-box。所提出的4R/1W存储结构能减少存储单元的例化数量,提高存储密度。在40nmCMOS工艺下,实现基于HierarchyLUT的可重构S-box,其面积利用效率得到改善,对比TableLookupUnit (TLU)和Memory Sharing的可重构S-box方案,效率分别提高了51.76%和6.88%。 展开更多
关键词 可重构 s-box 4R/1W Hierarchy LUT
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S盒NPNP等价匹配算法
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作者 贾皓珑 曾骁 +1 位作者 张菊玲 杨国武 《密码学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期845-860,共16页
根据S盒和布尔函数的相关性,S盒可以看作向量布尔函数.本文在基于布尔函数的NP等价匹配算法的基础上,设计了一个基于深度优先搜索的S盒NPNP等价匹配算法,用于判断两个不同的S盒是否NPNP等价,若等价则同时计算出NPNP变换方式.此算法的深... 根据S盒和布尔函数的相关性,S盒可以看作向量布尔函数.本文在基于布尔函数的NP等价匹配算法的基础上,设计了一个基于深度优先搜索的S盒NPNP等价匹配算法,用于判断两个不同的S盒是否NPNP等价,若等价则同时计算出NPNP变换方式.此算法的深度优先搜索结构基于树,且在进入深度优先搜索之前根据规则仅生成了部分可能存在解的路径,并在计算过程中实时判断以当前结点为新起点的剩余路径是否可能存在解,若不存在就直接剪枝并回溯避免了继续计算的时间开销,故其时间复杂度取决于树结点的个数.不同于仿射变换,本文提出的算法对于判断非可逆S盒是否NPNP等价的计算复杂度与判断可逆S盒是否NPNP等价的计算复杂度一致.实验方面,本文使用现在各个密码算法中常用的S盒进行实验,实验结果证实了本文方法的有效性,且计算过程远远优于直接搜索. 展开更多
关键词 s盒NPNP等价匹配 布尔匹配 深度优先搜索 剪枝回溯
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基于FPGA的AES和ECC算法图像加密
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作者 方应李 方玉明 《电子科技》 2024年第6期92-97,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 数字图像 数字信封 AEs算法 ECC算法 三维s-box FPGA 信息熵 相关系数
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AES-128中S盒变换的量子线路优化
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作者 刘建美 王洪 +3 位作者 马智 段乾恒 费洋扬 孟祥栋 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-148,共5页
使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsub... 使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的求乘法逆线路具有更优性能,其Toffoli门数目、量子比特数目、量子比特数目与T门深度之积更优。此外,使用加窗量子查表方法,进一步优化了求乘法逆以及实现S盒所需的量子资源。在此基础上,基于Qiskit分析验证了所需的量子资源。 展开更多
关键词 乘法逆 优化实现 量子线路 s
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面向物联网的SM4轻量级优化实现
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作者 蒲金伟 滕亚辉 +2 位作者 高倾健 郑欣 徐迎晖 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1888-1895,共8页
针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方... 针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方案中,引入2个新的S盒,实现线性函数L/L'与查找表S盒的合并,从而避免线性函数L/L'的时延;面积速度权衡方案中,合并S盒线性映射、逆线性映射以及线性函数L/L'为一个函数,将加密计算均映射到复合域中进行,减少一个S盒线性映射时延,进一步提高速度.与目前已有方案进行比较,面积优先方案面积减少约5.5%~44.8%以上,仅2371 GE,功耗仅为0.88 mW,最大频率为324 MHz;速度优先方案面积为3061 GE,最大频率提高约9.8%以上,可达549 MHz,吞吐率为439.2 Mbps. 展开更多
关键词 物联网 sM4 轻量级 s 优化设计
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