基于ZDN约减的CRT算法实现的

通过对ZDN(Zwei Drittel N,德语的2/3N)模幂算法与CRT算法实现的分析,提出一种选取特殊明文SPA（Side Channel Attack）的方法,将指数信息直观的映射到功耗曲线上.在Infineon SLE78芯片搭建的真实环境中进行实验,表明单条曲线恢复密钥率可达99%.最后,对防范方法进行了分析和总结.     

一种基于选择明文-时间差异的边信道攻击方法

为了研究密码算法的安全性能,提出了一种基于选择明文-时间差异的边信道攻击(简称选择明文-时间攻击)方法.该方法通过选择少量适当的明文输入密码系统,检测相应部分代码的执行时间,从而分析获取密钥,用来攻击分组密码或公钥密码系统.为了便于说明,文中以分组密码DES算法为例,详述了选择明文-时间攻击的具体实现.在单片机上的实验...     

运用频域辅助分析的AES算法相关功耗攻击

在多数功耗分析攻击中,密码设备总功耗并不完全与敏感信息相关.针对这一问题,提出一种借助频域辅助分析提高AES算法的相关功耗攻击效率的方法.该方法首先执行相关功耗频域分析(Correlation Power Frequency Analysis,CPFA),其结果被用来计算有效功耗信息频带,继而确定合适的滤波器截止频率,以最大限度地去除与敏感信息不相关的噪声.通过在STC90C58AD微控制器上,采集相同密钥随机明文的AES算法功耗曲线,对比使用原始、低通滤波后和高通滤波后的功耗曲线执行相关功耗分析攻击的效率.实验结果显示,使用低通滤波后的功耗曲线所执行的攻击效率最高,验证了新方法的有效性.     

嵌入式平台下ZUC算法的侧信道频域攻击

针对嵌入式设备在执行ZUC加密运算过程中的侧信道信息泄露问题,提出了一种基于傅里叶变换的侧信道频域攻击。以嵌入式平台上的ZUC加密运算设计实现为分析目标,进行侧信道时域攻击和频域攻击的对比实验。实验结果表明,侧信道频域攻击远比时域攻击更高效,且适用于其他加密算法及多种设计平台。     

密码算法侧信道攻击技术发展研究

侧信道攻击技术利用密码设备运行过程中泄露的时间、功耗、电磁等侧信息,实现了对密码算法实现方式上的攻击,对各类密码设备的安全性构成了严重的威胁。该文首先从技术原理、发展进程、常用方法等方面阐述了侧信道攻击技术的发展概况,其次分析了现有攻击技术存在的典型问题,并在此基础上研判了当前攻击技术的发展趋势,最后总结了全文。     

对“基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法”的安全性分析

对一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法进行安全性分析,并提出相应的选择明文/密文攻击和已知明文攻击方法.该算法改造了一般广义cat映射,通过增加一个非线性项使得一般广义cat映射具有更好的混沌特性;并利用改进广义cat映射进行图像置乱,然后用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散运算,实现图像加密.经过理论分析发现该算法存在两方面不足.一方面是扩散过程过于简单,采用简单的整幅图像的异或运算;另一方面是采用改进广义cat的置乱过程与明文无关.这两方面的不足,使得算法很容易受到破译.理论和仿真实验均表明该算法无法抵抗选择明文/密文攻击和已知明文攻击.     

基于令牌桶算法在抵御Flood攻击系统中的实现

Flood攻击,俗称洪水攻击。其主要攻击方式就是在短时间内向被攻击方系统发送大量的无用分组,引起被攻击方的通信量骤增而引发严重拥塞,最终耗尽被攻击方系统资源（CPU满负荷或内存不足）而使其瘫痪,达到其攻击目的。本文提出一种基于令牌桶算法的抵御Flood攻击的通信量整形模型和过滤规则,从硬件线路的改进着手对Flood攻击行为进行土崩瓦解。     

基于攻击分类的攻击树生成算法研究

提出一种面向检测的攻击分类方法——DetectClass方法，进行形式化的分析和证明，进而提出相应的攻击树生成算法．DetectClass分类方法的使用，可以提高检测的效率和精度；攻击树生成算法可以自动建立攻击模型，并可以重用攻击模型．经实验验证算法是有效的．     

安全的并行椭圆曲线Montgomery阶梯算法

提出一种安全高效、 并行的Montgomery阶梯算法计算椭圆曲线标量乘法, 该算法继承了经典Montgomery阶梯算法能对抗简单边信道攻击的特性,  采用并行和y坐标恢复技术, 进一步提高了算法的实现效率, 算法的运算时间为［(4M+2S)+(3M+2S)］×t+12M+S.     

基于iRAM的抗物理内存泄露攻击密码算法轻量化实现

提出一种基于iRAM的轻量安全密码算法实现方案,可以在不影响系统中需要iRAM辅助的正常功能情况下,实现多个密码算法的并发执行。该方案将密码算法实现中的敏感数据限制在单个可加载段中,同时分离该段中的非敏感数据,并通过修改可信应用的加载方式、仅将包含敏感数据的段分配到iRAM空间等方法,尽量减少密码运算对iRAM的占用。在真实设备上实现国内外具有代表性的一系列密码算法,实验结果表明,所有算法的性能开销均小于4.3%,iRAM使用量皆少于4.5 KB,比现有方案节省78%以上,能够支持方案在所有主流平台上部署。     

一种新的抗几何攻击的数字算法

在讨论最低有效位(LSB)算法特点及其抗几何攻击原理的基础上,提出一种新的抗几何攻击水印算法。首先对水印信息做适当的缩放以适应载体图像的大小,使水印和载体图像之间具有同步性;然后运用Logistic混沌系统对水印进行置乱,以增强算法的鲁棒性;最后从像素的低4位中随机选取嵌入位置通过逻辑运算嵌入水印。试验结果表明,算法能够很好地抵抗裁剪、旋转、缩放等几何攻击,对其他攻击同样具有一定的抵抗能力。     

适合SMS4算法硬件实现的S盒构造新方法

基于有限域求逆实现s盒的方法存在求逆运算复杂、硬件实现难的问题.为此,通过引入新的复合域,将GF(2~8)域上的求逆运算转化成GF(((2~2)~2)~2)复合域上的求逆运算,提出了一种基于复合域求逆的低电路面积开销的s盒构造方法.该方法通过采用复合域计算、优化运算顺序和复用公因子等手段减小S盒硬件实现的电路面积.实验表明,在0.18μm和0.35μm CMOS工艺下,采用基于复合域求逆构造的S盒与采用查找表方法构造的S盒相比,电路面积可减少34%～68%.此外,在相同的工艺和吞吐率下,与原始的算法相比,采用提出的S盒的SMS4算法硬件资源消耗大大减少,适用于对芯片面积严格限制的场合.     

多边形填充硬件算法的研究与实现

提出一种多边形填充的硬件算法,并通过在Xilinx公司生产的Vertex2 Pro实验板上进行验证,证明该算法的可行性及其良好高效性.     

基于硬件平台干扰抑制算法的设计与实现

为了改善强干扰环境下的GPS接收机的性能,通过搭建一套软硬件接收系统,研究不同整列流型对抗干扰性能的影响。实验结果表明,该系统能使GPS接收机在-38 d Bm强干扰的环境下接收到GPS卫星信号,满足了干扰抑制的要求。     

基于线段投影的ADMM-LP译码算法硬件实现

奇偶校验多胞体投影是交替方向乘子法（ADMM）译码算法中最为复杂的部分,复杂的投影计算使得ADMM译码算法复杂度较高且无高效的硬件实现方案。使用线段投影算法(LSA)计算校验多胞体投影可以省去复杂的排序和迭代操作,仅需进行简单的加减与比较运算,十分适合硬件实现。本文首先针对硬件实现对线段投影算法进行简化,并设计了完整的ADMM译码硬件实现方案,在FPGA中搭建了完整译码平台进行实验。实验表明：相较于已有的译码器,本文实现的ADMM-LSA译码器误码率性能基本一致,译码速度提高了30.6%,且在硬件资源消耗上有大幅减少,其中LUT资源使用量减少了40.3%,FF资源减少67.6%,DSP资源减少54.5%。     

Petri网的一种硬件实现方法

Petri网是一种信息流模型,广泛应用于离散事件动态系统建模及控制领域．随着CPLD、FP-GA等可编程逻辑器件的出现,为Petri网的硬件实现提供了可能．从Petri网的原理出发,根据库所与变迁的本质特点,提出了一种Petri网硬件实现的框架,并详细阐述了如何用硬件描述语言VHDL实现C／E系统、P／T系统以及T-时延等几种典型的Petri网系统．最后用一个带有时延的P／T系统来验证此种方法的正确性．采用这种方法对离散事件动态系统控制器的设计,以及片上并行控制器、多处理器芯片的设计都具有十分重要的意义．     

基于硬件实现的高效率视频编码整像素运动估计算法优化

视频编码过程中帧间运动估计是计算量最大的部分,并由于PU的AMVP和IME过程存在参考关系,因此怎样提高AMVP与IME过程硬件工作效率是一件具有挑战性的任务。为了能够减少运动估计模块的周期数,提高硬件工作效率,本文从硬件实现的角度出发,对小菱形搜索算法进行优化,调整了PU和CU的处理顺序,同时在一块PU两次迭代搜索过程中插入下一块PU的处理,避免因为迭代判断导致的搜索过程停滞。另外在PU的处理方式上,对小块PU采取并行计算的方式,能够进一步提高处理速度。本文首先用Matlab实现搜索算法,使用Verilog语言描述硬件电路,两个版本在数据上使用相同的激励文件,对比各模块中间值来进行功能验证。通过对多组序列的测试,本文硬件电路对一个64x64CTU进行AMVP和IME处理需要平均消耗5800clk,在QuartusII平台上选中Arria10AX115N3F40E2SG型号的开发板,主频能够达到186Mhz,整像素运动估计模块综合性能能够达到1080p@61fps。     

一种抗SPA分析的图像信息隐藏方法

通过分析SPA(sample pair analysis)算法的检测原理,提出了一种抗SPA分析的信息隐藏方法.该方法根据载体图像的统计特性,按计算的比例混合使用两种替换方法来嵌入信息,使得SPA算法的检测值趋于最小.实验结果表明,该方法在信息嵌入时可以调节载体图像的统计特性,不仅可以有效地抵抗SPA算法,而且对其他隐藏分析算法也很有效.     

安全协议抗DoS攻击的形式化分析研究

随着拒绝服务攻击给协议的可用性带来的危害越来越大,需要行之有效的方法对安全协议的抗DoS性进行分析.但是目前对安全协议的抗DoS性进行分析的方法模型都存在一些缺陷,有的只能分析部分的DoS攻击,有的只关注协议各方计算资源的消耗,而忽略了存储资源消耗.针对以上不足,本文对基本的串空间模型进行扩展,引入消息相关度集合和代价函数,提出了一种分析安全协议抗DoS性的新方法,并利用该方法,对JFK协议的抗DoS性进行了详细分析.