分组密码算法的快速认证模式研究与设计

CBC-MAC模式速度较慢.本文提出了分组密码算法的2种快速认证模式:一种为基于双重分组的串行认证模式(KCBC),另一种为适合于硬件的基于密钥计数的并行认证模式(KCTR-MAC).KCBC模式的速度约为CBC-MAC模式的2～3倍;KCTR-MAC模式同并行认证模式PMAC相比,安全性显著改善.KCBC或KCTR-MAC认证模式和CTR(计数器)加密模式结合可构成分组密码算法的新工作模式.新工作模式同标准模式CCM(CTR with CBC-MAC)相比,有明显的速度优势,其综合性能优于CCM.     

一种Rijndael算法的改进

随着计算机技术的飞速发展,传统的数据加密标准DES算法渐被新的高级加密标准AES——RAjndael算法所替代。根据Rijndael算法中大量矩阵运算的特点,对加密和解密的轮变换进行了研究,给出了其优化实现,提高了AES算法的加解密速度;实践证明,该应用方法是有效的。     

Rijndael算法三级子流水线结构的FPGA实现

提出了基于FPGA的Rijndael算法三级子流水线结构的设计方案,并在CycloneII系列FPGA芯片上实现,占用逻辑单元11 840余个.在三个时钟周期内完成一轮变换,与在一个时钟周期内完成一轮变换相比,提高了运算速度.该方案适用于加密、解密和密钥编排算法.该流水线结构由数据运算模块、密钥编排模块和输入输出模块组成,给出了各模块的硬件实现框图.数据运算模块完成各轮变换,密钥编排模块产生各轮变换所需要的轮密钥,输入输出模块主要完成数据输入输出格式变换.     

基于FPGA的AES加密算法可重构设计

在信息的传输过程中,对信息进行加密处理是保证信息安全的关键。用FPGA技术实现了AES加密算法并针对算法的反馈工作模式,通过采取等效解密过程、就算法中的关键函数进行优化、实现密钥扩展与加／解密的并行进行等措施降低了算法实现的硬件复杂度,提高了数据处理速度,仿真过程验证了设计的正确性。     

Verilog HDL语言的AES密码算法FPGA优化实现

AES密码算法是目前广泛使用的一种加密算法。为了对AES算法进行优化,通过对密钥扩展模块重复调用,实现代码的高效利用。具体方法为在AES算法进行加解密运算时,其中所需的密钥可在其他模块执行时重复调用,即一次生成十轮密钥,通过控制模块实现轮密钥加运算。详细叙述了改进后AES算法的Verilog HDL硬件语言实现,特别是对具体实现过程中关键核心代码进行了清晰描述,经modelsim6.1f仿真验证正确后进行了FPGA硬件实现,对FPGA硬件实现进行了实验结果正确性验证。实验结果表明,优化后的AES算法在Xilinx Virtex-V FPGA上仅占用了3 531个Slice,5 522个LUT,与同类加密算法实现所需的资源数对比,在性能同等条件下占用面积更少,可满足芯片的较小面积应用需求,从而可以使得AES算法应用于目前流行的各种小面积智能卡上。     

基于改进AES的一次一密加密算法的实现

AES(advanced encryption standard)加密算法在分组密码领域一直有着不俗的表现,但是传统AES算法具有S盒的迭代循环周期短、轮密钥和种子密钥之间的相关性较强的缺陷。为增强AES算法的安全性,通过采用一种新的仿射变换对产生新的S盒,再利用平方剩余算法产生随机密钥流序列的方法对AES算法进行了改进。结果表明:改进后的S盒的迭代循环周期在GF(2~8)域上为256;每一次加解密运算使用的密钥都是不一样的随机密钥流序列。可见,改进后的AES算法使得明文的每一个分组都使用不同的密钥进行加密,从而使得各分组密文之间不具相关性,达到了使用固定密钥实现一次一密加密的目的,从而提高了AES加密算法的安全性。     

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.     

Rijndael算法三级子流水线结构的FPGA实现

提出了基于FPGA的Rijndael算法三级子流水线结构的设计方案,并在CycloneII系列FPGA芯片上实现,占用逻辑单元11840余个。在三个时钟周期内完成一轮变换,与在一个时钟周期内完成一轮变换相比,提高了运算速度。该方案适用于加密、解密和密钥编排算法。该流水线结构由数据运算模块、密钥编排模块和输入输出模块组成,给出了各模块的硬件实现框图。数据运算模块完成各轮变换,密钥编排模块产生各轮变换所需要的轮密钥,输入输出模块主要完成数据输入输出格式变换。     

基于SOPC的AES算法硬件实现研究

通过分析AES算法的轮变换和密钥扩展的特点,结合片上可编程系统（SOPC）内部电路结构,用查找表对AES算法进行全面优化,用查找表对密钥扩展的递归算法进行构建.给出了实现算法的流程图,完成了密钥生成器电路系统,实现了算法的SOPC系统设计.     

AES算法的C语言实现及测试向量生成

在VC环境下 ,设计实现了高级加密标准 (AES)算法。密钥长度及加密/解密模式由用户控制 ,程序主要用于产生测试向量进行后期IC设计测试 ,也可应用于文件的加解密操作。