高性能密码服务器的并行数据处理

随着大型电子商务和电子政务系统中客户数量的增多,主机端密码系统的性能成为提供安全服务的限制因素。提出了一种基于可编程密码模块的密码服务器体系结构。通过在模块中使用密码算法代理抽象密码芯片运算资源,管理机可以调度系统计算资源支持多模块内多密码芯片间的并行密码运算。在IBMService345和SJW系列PCI密码卡上,设计实现了基于算法代理间并行运算的高性能密码服务器。测试结果显示:用20个SSX04模幂运算芯片间并行签名(1024 bitRSA)速率达到1100次/s;用10个对称密码算法芯片并行加密(ECB模式),系统吞吐率达到312.6Mbps。     

基于Barrett模乘算法的RSA密码协处理器设计

提出了一种基于Barrett模乘算法和中国剩余定理(CRT)的RSA密码协处理器的VLSI结构。将一个快速串并乘法器应用于改进的Barrett求模算法,从而实现了一个快速的模数N可配置的模乘运算器,对于1 024位和512位的操作数,完成一次模乘分别需要约300个和160个时钟周期。采用0.25μm CMOS工艺设计,在150 MHz时钟频率下,对于1 024位和512位的操作数,加解密速率分别可以达到328 kbit/s和607 kbit/s;在CRT模式下工作,解密的速率分别可以达到600 kbit/s和1 143 kbit/s。     

DES算法的一种电路逻辑模型及实现方案

密码技术是信息安全的关键技术 ,密码算法的快速实现日益重要 ,解决这一问题的有效途径之一是采用CPLD/FPGA实现算法。通过对数据加密标准DES算法的分析 ,设计了一种针对该算法的电路模型 ,并给出了基于Altera公司的CPLD的实现方案。针对DES算法的关键部分S盒 ,讨论了几种可能的设计方案 ,给出了优化结果 ,并对结果做出比较。该算法已经下载到FLEX10K30E器件内 ,加 /解密速度可达 2 0 0Mbps以上     

Pollard p-1因子分解的DNA计算机改进算法

如何有效地对大整数进行因子分解,是数学上的一个难题.RSA密码体制的安全性正是基于此困难问题.利用DNA计算机超大规模的并行运算能力和数据存储能力,提出一种基于分子生物技术的因子分解问题改进的DNA计算机算法.以因子分解的Pollardp-1算法为基础,设计了基于DNA计算的平方-乘算法以及求取最大公因数的欧几里得子算法,仿真实验结果表明了算法的可行性和有效性.     

MPEG音频快速加密算法

随着Internet和WWW的飞速发展,多媒体信息安全问题对于多媒体商务活动越来越重要。新型的多媒体应用需要新的数据加密技术。近年来,在这方面的研究取得了一些成果,主要针对视频数据和图像数据。本文基于随机置乱提出一个MPEG音频数据的快速加密算法,对一、二、三层的MPEG音频数据均适用。由于加/解密算法嵌入在MPEG音频编码/解码过程中,而并不增加很多运算开销,同时取得了令人满意的安全性。最后,我们讨论了一些有潜力的重要研究方向。     

Domino体系研究及其安全功能增强的实现

LoutsDomino/Notes是IBM公司为协同工作而开发的开放式信息共享平台 ,它具有强大的协同工作功能和较高的安全性等特点 ,但其密码算法强度不够 ,并可能存在后门。随着国家大力倡导政府上网和电子政务 ,LoutsDomino/Notes逐渐成为公认的办公自动化系统平台。描述了Notes的体系结构 ;研究了Notes系统的安全模块的嵌入与加强处理 ;并开发出LoutsDomino/Notes系列安全套件。     

基于网络处理器的防火墙集成虚拟专用网模块

随着通信网络的发展,网络安全需求也趋于多样化,能够防御来自多技术层面安全威胁的网络设备显得越来越重要。集成了虚拟专用网(virtual private network,VPN)的网络防火墙是一种灵活、高效、可以实现多方位防御的网络安全设备。通过对Intel IXP2850网络处理器和它加/解密单元结构、功能、优点的分析,给出以该加/解密单元为解决方案的网络防火墙集成VPN模块的设计。     

快速以太网卡数模混合自适应均衡器

提出了一种快速以太网卡芯片数模混合自适应均衡器的体系结构。该结构采用Sign SignLMS算法 ,可有效地补偿双绞线传输的损耗 ,消除向前码间干扰 ;由于采用数模混合电路结构 ,无需高速A/D转换器和数字乘法器 ,降低了功耗和缩小了芯片面积。该自适应均衡器已经过TSMC 0 35 μM 1P5MCMOS工艺验证。     

可重定向编译器生成环境研究

针对嵌入式系统软件设计过程中对编译器的可重定向性提出的新要求,提出了一种基于体系结构描述语言XpADL的可重定向编译器生成方法。XpADL是一种基于XML的体系结构描述,它为编译器提供进行代码生成所需的目标机器相关信息。编译器与XpADL解析模块之间的接口设计使得编译器具有良好的可重定向性。在基于XpADL的编译器框架中,对指令的调度算法进行了性能的评估,说明了本编译器框架的实用性。     

束晕-混沌同步控制及若干加密方法研究进展

构造了具有小世界(WS)和无标度(BA)特性的束流输运网络,提出多种束晕-混沌的同步控制方法和3种保密通信的电路设计方案,并进行了仿真试验。在混沌复杂性研究的基础上,探索了一种混沌密码新算法,并成功地研制了链路混沌密码样机。同时研制了一种基于混沌加密算法和传统加密算法相结合的混沌加密系统,采用FPGA技术进行了硬件开发,已在互联网上实现了文件加密和解密的通信实验。在信息隐藏技术研究方面,实现了将加密信息隐藏到JPEG格式图片之中,实验和工程应用信息隐藏效果良好。     

Researching and implementation of reconfigurable Hash chip based on FPGA

The reconfigurable cryptographic chip is an integrated circuit that is designed by means of the method of reconfigurable architecture, and is used for encryption and decryption. Many different cipher algorithms can be flexibly implemented with the aid of a reconfigurable cryptographic chip and can be used in many fields. This article takes an example for the SHA-1/224/256 algorithms, and then designs a reconfigurable cryptographic chip based on the thought and method of the reconfigurable architecture. Finally, this paper gives the implementation result based on the FPGA of the family of Stratix II of Altera Corporation, and presents a good research trend for resolving the storage in hardware implementation using FPGAs.     

Design and implementation of a high-speed reconfigurable cipher chip

1. INTRODUCTION For present requirements on network or others security systems, cipher chips are expected to support multi-algorithms and flexibility becomes more and more important. Most cryptographic algorithms have similar basic operations which can be designed as RPUs (Reconfigurable Processing Units). By control- ing of some controllable nodes, RPUs can be reconfig- ured to construct different circuits and can implement different functions to match different algorithms quickly and…     

基于形式化方法的DIMA动态重构仿真与验证

针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system management,GSM)的组件功能划分...     

Theoretical design for a class of chaotic stream cipher based on nonlinear coupled feedback

1.INTRODUCTION Inordertoimprovethesecurityofchaosencryption system,wecaniteratethechaossystem.Themore chaossystemiterates,themorecomplexitbecomes, andthemoresecurethecorrespondingchaosencryp tionsystembecomes.Zhouetal[1]proposedaclassof chaoticsequencegeneratorinwhichthelinearseg mentnumberincreasedwiththeiterationnumberex ponentially.Withtheincreaseoftheiterationnum ber,thesecurityofthesystemincreaseswhilethe rateofencoding/decodingdecreases.Inaddition,the phase spacegraphhassomedefe…     

Image processing algorithm acceleration using reconfigurable macro processor model

The concept and advantage of reconfigurable technology is introduced. A kind of processor architecture of re configurable macro processor (RMP) model based on FPGA array and DSP is put forward and has been implemented. Two image algorithms are developed: template-based automatic target recognition and zone labeling. One is estimating for motion direction in the infrared image background, another is line picking-up algorithm based on image zone labeling and phase grouping technique. It is a kind of "hardware" function that can be called by the DSP in high-level algorithm. It is also a kind of hardware algorithm of the DSP. The results of experiments show the reconfigurable computing technology based on RMP is an ideal accelerating means to deal with the high-speed image processing tasks. High real time performance is obtained in our two applications on RMP.     

基于多物种进化遗传算法的神经网络进化设计方法

针对神经网络结构设计的问题与一般结构学习方法的不足，提出了多物种进化遗传算法(SEGA)，并以MLP为例给出了基于此算法的神经网络结构进化设计方法。该方法融合了遗传算法与神经网络，具有模型搜索空间广泛、算法适应性强的特点。仿真结果表明该方法是有效的。     

基于多任务学习方向图可重构稀疏阵列天线设计

方向图可重构天线能够根据实际需要实时改变阵列天线的方向图,稀疏天线阵在满足方向图要求的前提下可以有效降低天线设计的复杂度。提出了一种基于多任务学习的方向图可重构稀疏阵列天线设计方法。将稀疏阵列优化设计及其方向图综合问题转换成为稀疏矩阵的线性回归问题,利用多任务学习能同时对多个相关任务优化学习的特性,建立了多个方向图联合赋形的多任务学习模型。通过迭代收缩阈值的方法,对多任务学习问题进行优化求解,使得阵列天线能够使用更少的阵元实现多个方向图的重构。仿真结果表明,该方法可以生成相同阵列结构的稀布天线阵,并通过动态改变其权值向量,实现多个方向图的精确赋形。     

多用户MIMO-OFDM的多维协同安全策略

将高级加密标准(advanced encryption standard,AES)和通信纠错领域性能优的低密度奇偶校验码(low density parity check code,LDPC)相结合,考虑了多用户应用场景,设计了一种为多输入多输出-正交频分复用(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiplexing, MIMO-OFDM)系统所用的协同安全策略。此方案采用了分组长度为256 bit的6轮加密LDPC纠错密码,采用宽轨迹策略的分组密码,密钥由128 bit AES密钥和LDPC校验矩阵组成。并且分析了LDPC纠错密码的在特定的离散余弦变换MIMO-OFDM系统中的安全性能和纠错能力,通过仿真可知该策略不但保证多用户的传输性能,还具有一定的安全性能和纠错性能。     

面向多任务的可重构星载计算机设计

为了使可重构星载计算机更好地满足微小卫星中多任务、多进程的工作需求,对其传统的体系结构进行了改进,参照生物体中干细胞的管理机制提出了一种现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)资源的动态管理方法,并以此为基础结合动态部分重构技术提出了一种能够根据星上任务进程自主调整电路结构的可重构星载计算机设计方法。该体系结构在消除可重构星载计算机中多个任务进程之间对硬件电路功能单元竞争的同时,不但简化了在轨升级机制,大幅减少了硬件升级所需上传的文件大小,还在系统层面增强了其对辐射损伤的应对能力。经过与传统星载计算机(386-EX)和普通可重构星载计算机的对比实验,可以看出该体系结构在多任务、高计算量的工作环境下具有非常明显的优势。     

基于物理DSM与行列变换的产品结构聚类划分

基于物理DSM(design structure matrix)模型给出了产品结构的建模方法,并提出了对物理DSM产品结构模型进行四向量降维和四点刻度数值化的方法.以行列变换算法为基础,给出了对物理DSM产品结构模型进行聚类划分的方法.把物理DSM产品结构模型的联系信息流量作为标准,开发了对聚类划分方案进行评估与择优的算法.通过一个工程实例验证了算法的可行性.