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利用多进制组合快速构造S盒的AES算法设计 被引量：3
1
作者 王海龙 孟繁军 +1 位作者 张跃军 张增平 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期431-434,502,共5页
S盒是通过有限域GF(28)上的乘法逆与1个可逆仿射变换合成的,它满足若干密码学性质,能够抵抗现有的各种攻击。但是由于构造AES的S盒的方法只能用8×8的形式,而不能生成输入输出位数不等的S盒,这种局限性限制了S盒研究的发展空间。文... S盒是通过有限域GF(28)上的乘法逆与1个可逆仿射变换合成的,它满足若干密码学性质,能够抵抗现有的各种攻击。但是由于构造AES的S盒的方法只能用8×8的形式,而不能生成输入输出位数不等的S盒,这种局限性限制了S盒研究的发展空间。文章在分析多进制转换机制的基础之上,给出了M进制与十六进制的转换方法,并将多进制与S盒进行组合,形成多进制组合多类S盒设计思想;通过C#语言实现了多进制组合加密算法和AES加密算法对图像加密的模拟实验,并对加密后的数据进行了测试分析,测试表明图像置乱效果增强。 展开更多
关键词 aes算法 S盒 图像加密 快速构造
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基于AES的S盒图像置乱算法研究 被引量：3
2
作者 肖华勇 李建辉 边笛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期74-78,共5页
提出了一种基于密码学最新加密算法AES中的S盒对图像进行置乱的技术。该技术包括灰度置乱、行列置乱、块置乱及3种置乱技术的综合运用。文中对置乱的效果提出了灰度直方图、平均差异度、置乱图与原图的相关系数评价方法,并采用该方法对... 提出了一种基于密码学最新加密算法AES中的S盒对图像进行置乱的技术。该技术包括灰度置乱、行列置乱、块置乱及3种置乱技术的综合运用。文中对置乱的效果提出了灰度直方图、平均差异度、置乱图与原图的相关系数评价方法,并采用该方法对各种置乱技术进行了实验分析。从实验结果来看,达到了很好的效果。文中还对该置乱算法复杂性、置乱的安全性、周期性等进行了分析。结果表明该技术对图像置乱简单高效,安全性高。 展开更多
关键词 aes(Advanced encryption standard)的S盒 相关系数 图像置乱 周期性 安全性
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基于增强型延时感知CSE算法的AES S盒电路优化设计 被引量：3
3
作者 戴强 戴紫彬 李伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期129-136,共8页
针对高级加密标准(AES) S-盒优化,提出了一种增强型延时感知公共项消除(CSE)算法.该算法能够在不同延时约束条件下优化多常数乘法运算电路,并给出从最小延时到最小面积全范围的面积-延时设计折中.采用该算法优化了基于冗余有限域算术的... 针对高级加密标准(AES) S-盒优化,提出了一种增强型延时感知公共项消除(CSE)算法.该算法能够在不同延时约束条件下优化多常数乘法运算电路,并给出从最小延时到最小面积全范围的面积-延时设计折中.采用该算法优化了基于冗余有限域算术的S盒实现电路,确定了延时最优、面积最优的两种S盒构造.实例优化结果表明所提出算法的优化效率高、优化结果整体延时小.所设计的S盒电路基于65nm CMOS工艺库综合,结果表明,对比于已有文献中S盒复合域实现电路,所提出面积最优S盒电路的面积-延时积最小,比目前最小面积与最短延时的S盒组合逻辑分别减少了17. 58%和19. 74%. 展开更多
关键词 高级加密标准(aes) S盒 复合域 延时感知公共项消除
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基于冗余有限域算术的AES S盒高效故障检测方案
4
作者 戴强 戴紫彬 李伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2650-2659,共10页
为使AES S盒的多奇偶校验故障检测方案具备预期故障检测能力,提出了由预期故障覆盖率确定预测奇偶总数的参数计算模型.根据模型确定的预测奇偶总数,为基于冗余有限域算术的S盒定制了两种多分块多奇偶校验的故障检测方案.推导优化了各分... 为使AES S盒的多奇偶校验故障检测方案具备预期故障检测能力,提出了由预期故障覆盖率确定预测奇偶总数的参数计算模型.根据模型确定的预测奇偶总数,为基于冗余有限域算术的S盒定制了两种多分块多奇偶校验的故障检测方案.推导优化了各分块预测奇偶计算公式,并通过穷举搜索找到了使整个电路结构最优的多项式系数与映射矩阵.仿真结果表明两种方案的随机多故障覆盖率均约为97%,验证了参数计算模型的有效性,突发故障覆盖率分别约为61. 8%、76. 3%,优于已有文献中大部分故障检测方案.综合结果表明,对比于已有文献中具有相似故障检测能力的故障检测S盒电路,所设计电路的面积-延时积最小. 展开更多
关键词 aes S盒 复合域 故障检测
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抵御侧信道分析的AES双路径掩码方法 被引量：3
5
作者 张翌维 龚冰冰 +1 位作者 刘烈恩 唐有 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第13期108-111,共4页
为抵御功耗、电磁辐射等侧信道分析攻击,提出一种高级加密标准(AES)双路径掩码方法。采用2条数据路径,将随机数和随机S盒用于掩码操作,使一个加、解密轮次内的所有中间运算结果与AES算法的标准中间结果都不相同,且各中间结果的汉明重量... 为抵御功耗、电磁辐射等侧信道分析攻击,提出一种高级加密标准(AES)双路径掩码方法。采用2条数据路径,将随机数和随机S盒用于掩码操作,使一个加、解密轮次内的所有中间运算结果与AES算法的标准中间结果都不相同,且各中间结果的汉明重量随明文随机变化。实验结果表明,AES算法中间结果的汉明重量与该方法产生的能量特征之间的相关性被完全消除,可抵御各种侧信道分析攻击。 展开更多
关键词 侧信道分析 高级加密标准算法 差分功耗分析 掩码方法 S盒 时序折叠
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抗差分功耗分析攻击的AES S盒电路设计 被引量：3
6
作者 曾永红 叶旭鸣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期20-22,共3页
提出一种抗差分功耗分析攻击的高级加密标准(AES)异步S盒电路。采用复合域算法实现精简的S盒结构,通过引入单轨异步流水线降低整个S盒的功耗,在单轨电路中局部采用异步双轨电路,利用随机数控制下的数据扰乱机制,改善电路的抗差分功耗分... 提出一种抗差分功耗分析攻击的高级加密标准(AES)异步S盒电路。采用复合域算法实现精简的S盒结构,通过引入单轨异步流水线降低整个S盒的功耗,在单轨电路中局部采用异步双轨电路,利用随机数控制下的数据扰乱机制,改善电路的抗差分功耗分析攻击性能,建立S盒差分功耗分析攻击仿真平台,对设计的相关性能进行了仿真验证和测试。 展开更多
关键词 差分功耗分析 高级加密标准 S盒 数据扰乱机制
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适合AES算法硬件实现的新S盒 被引量：1
7
作者 李银 金晨辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第4期852-853,856,共3页
为了提高AES算法在硬件平台上的实现性能,通过对AES算法S盒构造原理进行分析,构造了一个新S盒。与AES算法的S盒相比,新S盒在硬件实现时将使用更少的硬件资源并具有更快的运行速度,因而更适合在低档硬件上实现。同时,分析并证明了新S盒... 为了提高AES算法在硬件平台上的实现性能,通过对AES算法S盒构造原理进行分析,构造了一个新S盒。与AES算法的S盒相比,新S盒在硬件实现时将使用更少的硬件资源并具有更快的运行速度,因而更适合在低档硬件上实现。同时,分析并证明了新S盒不会影响修改后的AES算法的强度。 展开更多
关键词 高级加密标准算法 S盒 硬件实现
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白盒攻击环境下的任务规划系统安全传输方法 被引量：1
8
作者 崔西宁 董星廷 +1 位作者 牟明 吴姣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期483-487,498,共6页
针对任务规划系统中的安全传输在白盒攻击环境(WABC)下通信密钥容易被窃取的问题,提出基于修改之后的白盒高级加密标准(白盒AES)的任务规划系统中的安全传输方法。首先,将高级加密标准(AES)拆分成许多查找表,并将密钥嵌入到查找表当中,... 针对任务规划系统中的安全传输在白盒攻击环境(WABC)下通信密钥容易被窃取的问题,提出基于修改之后的白盒高级加密标准(白盒AES)的任务规划系统中的安全传输方法。首先,将高级加密标准(AES)拆分成许多查找表,并将密钥嵌入到查找表当中,然后再将查找表按照AES的执行顺序进行合并;其次,在地面按照给出的白盒AES生成算法利用不同的密钥生成不同的白盒AES程序;最后,将这些白盒AES程序嵌入到任务规划系统的安全传输当中,当需要更换密钥时,再在地面将原先的白盒AES程序擦除,生成新的白盒AES。理论分析表明,与传统的任务规划系统中的安全传输相比,修改后的任务规划系统中的安全传输方法可使攻击复杂度提高到291,达到足够的安全强度,可以保护通信密钥。 展开更多
关键词 白盒攻击环境 任务规划系统 安全传输 白盒aes 对偶密码
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基于现场可编程门阵列的Linux统一加密设置认证算法的流水线架构
9
作者 杨文勇 黄鹭 +3 位作者 吴孔程 曹春晖 赵禀睿 李晓潮 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期572-580,共9页
Linux统一加密设置(LUKS)是Linux操作系统的标准磁盘加密认证规范并得到广泛应用.由于其算法构成复杂且所需资源较多,如何利用单个现场可编程门阵列(FPGA)的有限资源来实现整个算法并获得高吞吐率是研究工作的重点和难点.为此,研究了一... Linux统一加密设置(LUKS)是Linux操作系统的标准磁盘加密认证规范并得到广泛应用.由于其算法构成复杂且所需资源较多,如何利用单个现场可编程门阵列(FPGA)的有限资源来实现整个算法并获得高吞吐率是研究工作的重点和难点.为此,研究了一种高能效的LUKS认证算法流水线架构,包括采用4级流水线的安全散列算法(SHA-1)和8级流水线的基于密码的密钥派生函数(PBKDF2)-基于哈希消息验证代码(HMAC)-SHA-1),并使用块随机存取存储器(BRAM)实现了基于S盒和T盒(ST-box)映射表的高级加密标准(AES)-128-电子密码本模式(ECB)算法,以节省FPGA的查找表资源用于上述的流水线架构实现.运行结果显示本设计的密码遍历速度达到了342s-1,功耗仅为5.27W,每个密钥的平均计算能量为0.015J.口令恢复速度超过了工作频率为700 MHz、480核的GTX 480图像处理器(GPU),同时其能耗仅为GPU的1/13. 展开更多
关键词 Linux统一加密设置认证 密钥派生函数 安全散列算法 高级加密标准st-box 流水线架构
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基于复合域通用低熵高阶掩码的设计与实现 被引量：1
10
作者 姜久兴 赵玉迎 +3 位作者 黄海 谢光辉 厚娇 冯新新 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期779-786,共8页
通过对基于复合域S-box构造算法的深入研究,该文提出一种低面积复杂度的通用低熵高阶掩码算法。在有限域GF(2^(4))上引入低熵掩码思想,并采用部分模块复用设计,有效降低了基于复合域S-box求逆运算的乘法数量。该算法能够适用于由求逆运... 通过对基于复合域S-box构造算法的深入研究,该文提出一种低面积复杂度的通用低熵高阶掩码算法。在有限域GF(2^(4))上引入低熵掩码思想,并采用部分模块复用设计,有效降低了基于复合域S-box求逆运算的乘法数量。该算法能够适用于由求逆运算构成的任意分组加密算法,进一步将本方案应用于分组加密算法高级加密标准(AES),给出了详细的综合仿真结果并进行了版图面积优化,较传统的掩码方案相比有效减少了逻辑资源的使用,此外,对其安全性进行了理论验证。 展开更多
关键词 高阶掩码 复合域算法 S-box 低熵 高级加密标准
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