基于FPGA的双线性对密码算法并行架构设计

为提高双线性对加密算法在密码芯片中的执行速度,设计并实现了1种面向双线性对加密运算的并行硬件处理架构.该架构中运算单元由2个同步运行的算术核构成,实现了对双线性对算法中有限域运算的并行处理,提高了硬件资源的复用率.设计采用Verilog HDL编码,并基于FPGA实现.与传统方案相比,该方案在满足安全性的条件下实现了较快的速度和较小的面积,能够满足安全密码芯片的应用要求.     

一种基于Edwards椭圆曲线的RFID标签芯片加密处理器设计

本文提出了一款基于二进制Edwards椭圆曲线的高能效椭圆曲线加密处理器.该处理器采用163位密钥,被设计用于无源射频识别(RFID)标签.为了保证椭圆曲线加密(ECC)处理器运算的安全性,处理器使用了二进制Edwards曲线作为加密曲线.ECC处理器中的逻辑运算模块所使用的有限域乘法器基于K-O分治算法进行了优化和设计.验证结果显示,该ECC处理器需要14 200个等效门面积,加密过程中完成一次标量乘法需要23 023个时钟周期和0.93μJ的能量.该ECC处理器可以满足RFID标签所需要的能耗、时间和面积要求.     

可满足性求解方法在SoC验证和测试中的应用

介绍可满足性(SAT)求解方法在向量自动生成、符号模型检查和组合电路等价性检查等在电子设计自动化(Electronic Design automation,EDA)研究领域中的应用,阐述SoC芯片验证和测试采用可满足性(SAT)方法进行解决的原理.满足性(SAT)求解方法可有效地减少验证和测试所需时间,提高SoC芯片设计的效率和可靠性.     

基于最大间距准则的硬件木马检测方法研究

针对硬件木马检测问题,分析了功耗旁路信号的统计特性,建立了木马检测问题的物理模型.在此基础上,提出了一种基于功耗旁路信号的硬件木马检测方法,该方法利用最大间距准则(MMC)处理旁路信号,构建体现基准芯片与木马芯片旁路信号之间最大差异的投影子空间,通过比较投影之间的差异检测集成电路芯片中的硬件木马;采用物理实验对该方法进行了验证,通过在现场可编程门阵列(FPGA)芯片上实现的高级加密标准(AES)加密电路中植入不同规模的木马电路,分别采集功耗旁路信号(各1 000条样本),并利用MMC方法对样本信号进行处理.实验结果表明:MMC方法能有效分辨出基准芯片与木马芯片之间旁路信号的统计特征差异,实现了硬件木马的检测.该方法与Karhunen-Loève(K-L)变换方法相比,有较好的检测效果.     

基于ASIC的128点FFT处理器的设计

所研究的芯片是128点定点FFT处理器,该处理器主要应用于超宽带无线通信系统.采用一种适合于128点快速傅里叶变换(FFT)的混合基-22/2的按频率抽取算法,并在此基础上设计一种并行运算与流水线结构相结合的硬件系统.详细描述了系统状态机的设计,最终实现了一个满足时序和设计工艺要求,达到了以下指标:工作频率66 MHz,芯片面积3.54 mm2,功耗为71.6 mW的高性能的FFT的IP处理器核.     

一种可重用于不同总线的验证IP的方法

随着市场压力逐渐增大,设计验证的效率已经成为芯片设计领域中关注的焦点之一。传统的设计验证方法已经很难满足当前对芯片设计的要求,本文提出了一种综合了多种验证方法的可重用于不同总线的验证IP的方法来提高对IP设计验证的效率。     

应用于 PEPS系统的滚动码技术研究

结合滚动码加密技术和无线通信技术,设计了一款无钥匙进入和启动汽车的系统(PEPS),采用芯片PIC16F886作为主控应答器主控芯片。本系统在没有人为操作的情况下,可以自行识别用户并开启门锁。系统的关键技术是数据安全,根据PEPS的特点及其安全方面的需求,本文提出了一种改进的16位AES加密算法,滚动码数据部分采用改进的AES算法两次加密,实现了32位数据的加密。在保证安全的前提下,大大提高了加密解密速度,降低对系统硬件要求,设计出一套低成本、高安全性的系统。     

一种基于FPGA的AES算法的低功耗实现

目前网络支线上绝大部分用户面对的是千兆和百兆的以太接入网,因此设计低功耗而不影响接入网数据传输速率的AES加密芯片将具有广阔的应用前景.由此,在保证128密钥安全性的条件下,本文提出了一种将AES加密算法的128位明文分为4个32位加密单元进行处理,并通过流水线技术进一步降低功耗的AES加密芯片的实现方法.并且针对一般的FPGA结构仿真实现了上述的设计.     

一种虚拟仪器软件的加密方法

为了保护虚拟仪器的软件不被侵权，针对基于便携式PC(Personal Computer)的虚拟仪器软件易于被复制的问题，分析了几种硬件加密方法的特点和效果，提出了采用以复杂可编程逻辑器件芯片为核心来设计加密卡，把硬件和软件结合起来进行加密的方法，并付诸实施。因此，减少了硬件故障率，节省了印制电路板的面积，降低了加密成本，通过灵活选择加密算法，并配置到加密卡芯片的办法，造成各加密卡在内部算法上不完全相同，因此增加了破解的难度，提高了对虚拟仪器软件的保护性。     

New chaotic image encryption algorithm based on cross-mapping

Chaotic cryptography has been applied to image encryption;however,only the traditional low-dimensional chaotic systems has been widely analyzed or deciphered,which does not show satisfied security and efficiency.To solve this problem,a new algorithm based on cross-chaos map has been created in this article.The image pixels are scrambled under control of high-dimensional chaotic sequence,which is generated by cross chaotic map.The image pixels are substituted by ciphertext feedback algorithm.It can relate encryption required parameters with plaintext and can make a plaintext byte affect more ciphertext bytes.Proved by theoretical analysis and experimental results,the algorithm has higher complex degree and has passed SP800-22 pseudo-random number standard tests,and it has high encryption speed,high security,etc.It can be widely applied in the field of image encryption.     

一种片上可配置安全网络适配器的设计与实现

 为了满足当前高速网络传输处理中安全性与实时性的要求,以AES-128/192/256算法为基础,设计了一种采用流水可重构技术的AES加/解密IP核,并通过SOPC技术将该IP核、Nios II处理器、网络控制器等功能模块与外围设备进行集成,实现了一个可根据具体应用资源多少与安全系数要求而灵活配置的片上网络适配器.本设计采用硬件描述语言VHDL设计,利用Quartus Ⅱ8.0进行了综合与布线,最后在DE2实验平台上进行下载测试验证.整个设计硬件结构简单、安全性高、运行速度快、灵活性强,可被广泛应用于网络信息安全领域.     

计算机软件的硬加密卡

提出了软件的一种智能硬加密方法．利用8位单片机、PCI总线结构设计了一种直接插在计算机总线上的硬件加密卡．加密程序设为中断程序,以陷阱中断的方式启动该中断程序．采用随机数实时核对加密方法,加密卡中随机数生成电路经A／D转换后、通过外部中断方式存入片内RAM中,成为被加密数．因该数是随机产生的,所以解密很困难．单片机与PC机间数据传输的端口地址译码采用GAL16V8完成,既具有保密性,又减少成本,节省了系统地址资源．     

F2m上圆锥曲线密码的曲线参数选取和混合加密

基于有限域F2^m,设计二进制随机圆锥曲线,可以很方便地选取任意非零点作为基点,曲线的点构成2^m＋1阶有限群．提出了一种基于CCC／AES的混合加密方案CCIES来保证数据传输的保密性、完整性．此方案用户可以每次随机地自定义曲线,采用了Diflie—Hellman密钥交换协议,可以满足用户间安全快速传输大量数据的要求．     

IC卡的优化设计及FPGA仿真

针对数字电路设计中面积和速度相互矛盾的问题,提出了AES算法的一种优化处理方法,将加密和解密共用一个存储器,并以此为基础针对密钥分组为128位的情况,对硬件结构进行了优化处理,使密钥扩展与加/解密模块共用4个替换盒,充分利用了硬件资源,达到较高的速度/面积比,由此设计出了适合IC卡的AES协处理器,并用Xilinx公司的集成开发软件XilinixISE6.0对该设计进行功能仿真、布局布线后仿真验证,结果证明本设计优化设计方案的可行性达到了IC卡对AES协处理器的要求.     

一种基于PWM电源管理芯片的振荡器电路设计

在PWM方式的电源管理芯片中,振荡器电路是一个重要的组成部分.本文就PWM电源管理芯片提出了一种新的振荡器电路设计.电路设计中采用外接电容的方法,从而可以通过控制外接电容的大小来控制电路的周期.所设计的电路能够满足PWM电源管理芯片的要求,该芯片已被应用于实际工作中.     

F2^m上圆锥曲线密码的曲线参数选取和混合加密

基于有限域F2^m，设计二进制随机圆锥曲线，可以很方便地选取任意非零点作为基点，曲线的点构成2^m＋1阶有限群．提出了一种基于CCC／AES的混合加密方案CCIES来保证数据传输的保密性、完整性．此方案用户可以每次随机地自定义曲线，采用了Diflie—Hellman密钥交换协议，可以满足用户间安全快速传输大量数据的要求．     

计算机实时通信中一种新的数据加密技术

数据加密是实现网络安全的关键技术之一 .常用数据加密算法有其难以克服的缺点———加密和还原运算复杂 ,时间开销大 ,不适应高速实时通信的需要 .为此 ,设计了一种新的数据加密方法———基于随机性原理变换包长、密钥和加密运算控制 ,克服了常用数据加密算法的缺点 ,运算简单 ,加密效果好 ,它适合于多路复用器等高速通信仪器的数据加密 .     

An Inner Product Encryption Scheme Based on Dual Systems

The inner product encryption scheme can achieve fine-grained access control on ciphertext. For the problem that the existing inner product encryption scheme has poor security and low decryption efficiency, this paper proposes an inner product encryption scheme with adaptive security based on the dual system encryption method. The scheme is based on bilinear mapping on prime order groups. In the secret key generation algorithm of the scheme, we propose a sharing technique of random vectors and generate a secret key for each component of the attribute vector. And an encryption algorithm with a constant size ciphertext is designed. Under the k-Lin assumption, the method of the experimental sequence is used to prove that the scheme is adaptively secure. The decryption algorithm of the scheme requires only six bilinear pairs. Compared with the existing schemes, the decryption efficiency has been greatly improved.