基于SMS4密码算法的面积与速度均衡的设计

本文通过对SMS4密码算法的分析,并针对其实际应用场合,采取八级流水线技术及复用技术,实现了高速与小面积的目标。通过RTL模型建立、功能仿真、时序仿真,最后通过FPGA验证。与传统的硬件设计相比,本设计已大大减少资源的利用,同时也保证了高速。     

SMS4分组密码算法的差分—代数分析

分组密码中最有效、最常用的分析方法是差分分析,而代数攻击分析也是分析分组密码的分析方法之一,其弱点是轮数越多,方程的数目也会越多,方程求解会更加困难.将两种方法结合起来,弥补了各自的不足与繁琐,分析更为有效.在深入分析SMS4分组密码算法特征的基础上,将差分—代数分析方法结合起来对SMS4分组密码算法进行分析,并通过对20轮的SMS4分组密码进行实证分析,说明了差分—代数分析方法用于分组密码分析的有效性.     

基于FPGA的SMS4密码算法的高速实现

在传统的SMS4密码算法中,加解密算法和密钥扩展算法都是采用32轮非线性迭代结构,笔者提出了一种流水线结构实现SMS4加解密算法,但是32个轮密钥只能通过迭代产生。在FPGA实现上,此方法牺牲了一定的面积,但速度却有显著提高。最后还对两种方法作了比较,通过时间的对比可以发现流水线方法确实能获得更快的加解密速度。     

22-轮SMS4的差分分析

SMS4是中国官方公布的第一个商用分组密码标准,使用差分方法分析了18轮的SMS4差分特征,并在此基础上攻击了22-轮的SMS4,攻击过程需要2117个选择明文,2112字节的存储空间,而时间复杂度为2123次22-轮加密。此结果是目前对SMS4差分分析的最好结果。     

SMS4算法串行化设计及其轻量级电路实现

通过数据通路共享以及核心功能模块的串行化设计对SMS4算法进行了优化,设计实现了小面积低成本的SMS4算法.该算法能广泛应用于智能卡、物联网等领域.为了实现小面积低成本的SMS4算法,采用串行的设计方式,对核心模块进行分时复用,并共享加密和密钥扩展的数据通路;同时,采用电路实时产生常数的方法来进一步减小电路面积,8bit的数据通路中只包含8个D触发器和一个和常数加7的电路,只占用66个等效门(GE).在ASIC实现上,设计的SMS4电路占用3 824GE,除去密钥扩展模块为2 493GE,与已有结果比面积减小18.52%;在FPGA实现上,设计的SMS4占用逻辑资源只有现有结果的20%~40%.     

SMS4-GCM算法的WiMAX数据加密认证方案

针对WiMAX数据加密传输中采用DES加密算法以及密钥强度不足的问题,参考国产商用无线加密算法SMS4,并结合高效安全的GCM认证模式,提出了SMS4-GCM算法,提高了WiMAX的安全性能(将32位密钥改为128位),保证数据的机密传输.通过实验仿真SMS4-GCM算法,得到相应的测试结果.     

一种基于Muller流水线的异步流水线物理实现流程

为了克服异步电路实现工具不统一、实现复杂度较高的问题,提出了一种新的异步流水线实现流程.基于功能将实现流程分为同步时序约束和异步控制实现两个部分,对同步时序约束采用虚拟时钟,对异步控制实现采用真实延时控制,通过在实际的异步控制信号下的静态时序分析得到时序结果.实验和仿真结果一致表明,该流程可以完全利用成熟的电路自动化设计工具实现,极大地降低了异步流水线的实现难度.     

基于信号机制的硬件多线程实现

目的研究基于可编程逻辑的32位MIPS流水线处理器应用硬件多线程方式的实现。方法首先描述了新的线程管理指令,以使处理器可以支持4个线程;其次通过编写硬件描述语言并进行相应的功能仿真以及后续的时序仿真,确保功能和时序的正确性;最后通过Xilinx ISE对Spartan3e芯片进行综合。结果综合结果显示在逻辑块中多线程占用了25%的开销,最大的部分来自于多个程序计数器、本地状态寄存器和线程切换的相关逻辑。结论通过功能仿真对比,发现4线程处理器的性能相比较单线程有很大提升。     

应用于泛在计算的认证电路

分别采用高级加密标准(AES)、无线局域网认证和保密基础密码算法(SMS4)以及散列函数(SHA-1)实现了用于泛在计算的认证电路.在考虑吞吐率条件下,定义能耗变量来衡量不同的电路实现对功耗的优化效果,在此基础上分析了AES中不同结构S盒的影响以及SHA中改进迭代的方法.上述电路采用0.25 μm 1.8V CMOS工艺实现,比较了不同认证电路的面积、吞吐率和能耗特性,结果表明:对AES电路进行简单的优化即可使其具有低能耗、高吞吐率的特性,因此更合适作为泛在计算中的认证电路.     

场致发射显示驱动时序优化设计

为了优化场致发射显示驱动时序、提高图像显示质量,分析了不同驱动时序对场致发射显示可能出现的运动伪像和大面积闪烁的影响.在分析运动伪像和大面积闪烁视觉感知机理的基础上,利用计算机程序仿真人眼的平滑跟随运动和对光信号的积分过程,估计并比较了不同驱动时序下的运动伪像;通过对光信号随时间变化函数的傅立叶分析计算得到不同驱动时序时的临界闪烁频率.进而提出了一种称作子段的驱动方法,这种驱动方法避免了运动模糊和动态伪轮廓的出现,而且通过提高帧频可以消除大面积闪烁.并分别在分辨率为96×72和96×3×72的场致发射显示屏上实现了该驱动时序.     

基于椭圆曲线公钥密码体制的手机短信加密方案

介绍了手机短信系统的特点以及椭圆曲线公钥密码体制,提出了一种基于椭圆曲线上离散对数问题的手机短信加密方案,实验表明:其安全性高,不易攻破,形式简单,运行速度快.     

基于排队论的车辆监控信息传输建模与性能分析

为了提高车辆监控信息,利用短消息业务实现无线传输的实时性,提出了一种基于排队论的强占优先权短消息服务中心排队模型。运用优先权排队理论计算了模型的平均等待时间、平均逗留时间以及低优先权顾客服务被打断的概率。仿真结果证实了模型的合理性。     

信息审计中短消息中心实验环境的仿真

短消息安全已成为当前的社会问题,但移动运行商不可能提供实际的网络试验环境。论述了短消息中心的原理,并利用Nokia公司的NMSC仿真平台,建立一个短消息中心仿真实验环境MMSC(Multimedia Message Monitoring Center)。MMSC具有转发多媒体短消息的能力,能够在移动通信网络上传送包括文本、图片、声音和视频等多种类型的媒体信息。     

一种改进的OFDM联合时间频率同步算法

提出了一种改进的OFDM联合时间频率同步算法,通过使用两组训练符号,该算法可以很好的完成突发或连续的OFDM通信系统的同步.其中,第一个训练符号用于估计小数频偏,并完成粗定时同步,第二个训练符号用于估计整数频偏,并进一步精确的调整定时同步位置.仿真结果表明,该算法具有更小的定时估计误差.     

基于ZigBee通讯技术的火灾智能报警系统构建

文章介绍了无线火灾自动报警系统硬件部分组成.利用无线智能火灾报警器,火灾报警控制器,声光报警器,短信模块及ZigBee通讯技术研制构建了无线智能火灾报警系统.利用LabVIEW软件平台研制开发了无线智能火灾报警器的软件部分,其中多语音通道声光报警及短信报警方式的联合使用为智能报警的实现提供了基础.     

一种新的导音辅助OFDM符号定时算法

提出的算法仅利用一个导音符号来进行符号定时恢复，适合与突发模式的正交频分多路(OFDM)信号，而且OFDM帧同步和符号同步能一次完成，简化同步实现的复杂度，算法采用自相关计算，对载波频率偏移具有较强的鲁棒性。仿真结果表明，即使在频率选择性衰落信道中，提出的算法也能快速地实现符号定时同步。     

引入加权系数的OFDM同步算法研究

提出了一种改进的OFDM联合时间频率时域快速同步算法,通过引入加权系数,本算法使用一个OFDM符号长度的训练符号,就可以在时域很好的完成AWGN信道下OFDM通信系统的同步．该算法具有较高的定时同步精度和较快的同步速度．同时,对通过引入加权系数后可以灵活设计训练符号结构的算法进行研究．通过理论分析和仿真得出结论,在多径衰落信道下,加权系数的使用必须满足一定条件,才不会影响频偏估计性能．