發(fā)布時(shí)間：2021-12-10 10:42

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代社會正朝著信息化社會快速轉(zhuǎn)型。單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)自問世以來就得到了社會各界廣泛的關(guān)注,現(xiàn)如今它早已全面滲透到了人們的日常工作和生活中。在單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)中,信息的傳遞是非常頻繁的,這其中甚至不乏很多機(jī)密信息。正因?yàn)槿绱?信息傳遞的安全問題才越發(fā)凸顯得重要。加密算法是解決上述難題的有效方法,對所需要傳遞的信息進(jìn)行加密處理,將其轉(zhuǎn)換成密文并傳遞出去。除了信息傳遞的接收者,即便外界非法入侵截取了密文,得到的也只是一些毫無意義的亂碼。加密算法有很多種,它們所適應(yīng)的場所一般都不盡相同。本文加密面向的對象是單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng),那么首先就得尋找適應(yīng)性高的算法。從算法的加密過程、實(shí)現(xiàn)難易以及安全性等方面綜合考慮,本文最終選取的是AES算法。但標(biāo)準(zhǔn)的AES算法并非就是完美的,它自身也存在著不足,對其作出改進(jìn)然后應(yīng)用到單片機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中,這是本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文分別從AES算法的種子密鑰擴(kuò)展、加解密結(jié)構(gòu)以及S盒三個(gè)方面作出了改進(jìn)。原種子密鑰擴(kuò)展算法存在著前后輪密鑰關(guān)聯(lián)性過強(qiáng)、易推導(dǎo),密鑰安全性不足的缺點(diǎn),本文針對性地提出了三種優(yōu)化方案;在算法結(jié)構(gòu)上加密解密輪變換順序... 

【文章來源】：湖北師范大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

改進(jìn)前AES算法的仿真

圖 5-2 改進(jìn)后 AES 算法的仿真通過仿真結(jié)果可知，標(biāo)準(zhǔn) AES 算法代碼在單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)中所占據(jù)的空間大小為 6.025kb，其中密鑰擴(kuò)展函數(shù)代碼執(zhí)行所花費(fèi)的時(shí)間為 45.46ms，而根據(jù)章節(jié) 4.1 中優(yōu)化方案三改進(jìn)后算法所占據(jù)的空間大小為 5.996kb，密鑰擴(kuò)展函數(shù)代碼執(zhí)行所花費(fèi)的時(shí)間為 45.37ms。再結(jié)合表 4-2 可得結(jié)論，優(yōu)化方案三的改進(jìn)既提高了密鑰的安全性，也減少了密鑰擴(kuò)展所花費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)還減小了算法代碼在單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)中所占據(jù)的空間。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析，方案三的改進(jìn)是比較成功的。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DES加密算法的過程分析研究[J]. 余啟航,李斌勇,楊雄凱,姚瑤.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2018(02)
[2]AES密鑰擴(kuò)展算法的研究[J]. 何豐,王耀燈.  廣東通信技術(shù). 2017(03)
[3]密碼學(xué)綜述[J]. 丁云驄,李曦,王鈺鷺.  四川水泥. 2017(03)
[4]淺談單片機(jī)的歷史應(yīng)用及其發(fā)展前景[J]. 張彥玲.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2017(02)
[5]RSA加密解密算法的分析與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊奕成.  通訊世界. 2017(02)
[6]信息安全視野下信息犯罪行為的規(guī)制研究[J]. 房琦,高德勝,賈曉旭.  情報(bào)科學(xué). 2016(05)
[7]嵌入式固態(tài)存儲系統(tǒng)ECC算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 張蕾,顧婉萱,劉娜,王衛(wèi)江.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]一種AES算法中S盒和逆S盒替換的表達(dá)式方法[J]. 覃曉草,李樹國.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2014(01)
[9]嵌入式防抄版加密芯片DM2016及其應(yīng)用[J]. 洪家平,高美珍.  湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]AES算法中密鑰擴(kuò)展和列混合單元的可重構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 高娜娜,宋麗華.  北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)

博士論文
[1]分組密碼的密鑰編排方案研究及單密鑰攻擊研究[D]. 黃佳琳.上海交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]有限域上的置換多項(xiàng)式[D]. 周廣良.南京師范大學(xué) 2017
[2]數(shù)據(jù)庫分組加密算法的研究[D]. 黃玉蕾.西安科技大學(xué) 2008



本文編號：3532464