當前,得益于機器學習、人工智能等新興技術的高速發(fā)展,海量的數(shù)據(jù)得以被產(chǎn)生,分析并加以應用,這有力地推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。圖,作為一種數(shù)據(jù)結構,可以有效地表示蘊含復雜關系和豐富信息的數(shù)據(jù),因而被廣泛地應用到了數(shù)據(jù)的存儲及處理等各個方面。與此同時,數(shù)據(jù)安全也得到了人們越來越多的重視。對數(shù)據(jù)進行加密是保證數(shù)據(jù)安全性的主要方法。然而,對于圖結構數(shù)據(jù)來說,傳統(tǒng)的加密方法會使其結構信息丟失。對這種加密數(shù)據(jù)的存儲也不能繼續(xù)使用針對圖結構數(shù)據(jù)專門設計的數(shù)據(jù)庫。這種方法雖然起到了保護數(shù)據(jù)信息的作用,但也極大地降低了存儲和讀取數(shù)據(jù)的便利性。因此,如何設計一種既可以保護數(shù)據(jù)的安全又能保留數(shù)據(jù)結構特性的加密機制是當前信息安全領域關注熱點問題之一。本文將圖加密和Ising模型的相關研究相結合,主要完成以下工作:1.在介紹密碼學、圖加密、Ising模型以及硬件加解密基礎知識的基礎上,詳細分析了圖加密的研究現(xiàn)狀,提出一種針對圖的加密方法,該方法既可以保留圖的結構特性又可以保證信息安全。2.針對圖數(shù)據(jù)的結構特點,利用Ising模型設計了圖加密算法。首先把算法拆分成了一維數(shù)據(jù)加密算法、二維數(shù)據(jù)加密算法、樹加密算法,然后...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 目前研究存在的問題
    1.4 研究內容和論文組織結構
第2章 密碼學和圖加密
    2.1 密碼學
        2.1.1 秘鑰密碼
        2.1.2 公鑰密碼
        2.1.3 哈希密碼
    2.2 圖加密
        2.2.1 圖的分類
        2.2.2 圖加密方法
    2.3 本章小結
第3章 Ising模型和硬件加解密技術
    3.1 Ising模型
        3.1.1 模型定義
        3.1.2 模型狀態(tài)變換分析
    3.2 硬件加解密技術
        3.2.1 密鑰的安全保護
        3.2.2 系統(tǒng)完整性保護
        3.2.3 高速計算
    3.3 FPGA概述
        3.3.1 可配置的邏輯塊
        3.3.2 輸入/輸出模塊
        3.3.3 可編程內部連線
        3.3.4 時鐘電路和其他邏輯資源
        3.3.5 硬件描述語言Verilog
        3.3.6 FPGA開發(fā)工具
    3.4 本章小結
第4章 基于改進Ising模型的圖加密新算法
    4.1 一維數(shù)據(jù)加密算法
    4.2 二維數(shù)據(jù)加密算法
    4.3 二維數(shù)據(jù)Hash算法
    4.4 樹加密算法
    4.5 圖的加密算法及其分析
    4.6 實驗結果與分析
        4.6.1 一維數(shù)據(jù)加密
        4.6.2 二維數(shù)據(jù)加密
        4.6.3 樹加密
        4.6.4 圖加密
    4.7 本章小結
第5章 基于FPGA的圖加密算法硬件設計
    5.1 一維數(shù)據(jù)加密算法的硬件設計
        5.1.1 查找表S1和S2的實現(xiàn)
        5.1.2 一維數(shù)據(jù)并行化處理
        5.1.3 加密模塊D1Enc
    5.2 二維數(shù)據(jù)加密算法的硬件設計
        5.2.1 查找表S的設計
        5.2.2 加密模塊D2Enc
    5.3 樹加密算法的硬件設計
    5.4 圖數(shù)據(jù)加密通硬件設計
    5.5 FPGA設計的實現(xiàn)結果及分析
        5.5.1 Model Sim仿真
        5.5.2 實現(xiàn)結果分析
    5.6 本章小結
第6章 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3824604