本文關(guān)鍵詞： AES 流水線 復(fù)合域算法 信息安全 認(rèn)證協(xié)議　出處：《廈門大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著計(jì)算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不僅僅局限于銀行、航空、政府、軍事等重要部門,而是進(jìn)入了人們的日常生活的方方面面。網(wǎng)絡(luò)信息交換已成為人們獲取和交換信息的主要形式,信息安全也越來越得到人們的重視。在解決信息安全問題中,密碼技術(shù)提供關(guān)鍵理論與技術(shù),在信息安全領(lǐng)域有著不可替代的作用。高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES作為一種密碼技術(shù),具有抗攻擊能力強(qiáng)、易于硬件實(shí)現(xiàn)、加密速度快、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛研究。因此,高性能的AES實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前信息安全的研究熱點(diǎn)。 為了防止國(guó)外AES硬件產(chǎn)品中可能存在的“陷門”,開展AES硬件實(shí)現(xiàn)的自主研究很有必要。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要,如何實(shí)現(xiàn)高性能AES及其應(yīng)用為本文的研究重點(diǎn)。具體工作內(nèi)容如下： 1、為了降低面積復(fù)雜度,減少資源占用,采用復(fù)合域組合邏輯來實(shí)現(xiàn)非線性的字節(jié)代換和逆字節(jié)代換；采用復(fù)用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)AES中字節(jié)代換和逆字節(jié)代換、列混合和逆列混合。 2、進(jìn)行了輪單元的7級(jí)流水劃分。在此基礎(chǔ)上,完成了完全環(huán)展開與反饋模式下的循環(huán)迭代兩種AES硬件實(shí)現(xiàn)方案。完全環(huán)展開方案具有較高的工作頻率；循環(huán)迭代方案的吞吐率面積比比較大。 3、在密鑰擴(kuò)展方面,為了不降低AES的吞吐率,采用復(fù)合域算法和7級(jí)流水線設(shè)計(jì),可實(shí)時(shí)為AES提供加密輪密鑰。 4、基于消息認(rèn)證,進(jìn)行了可用于電子商務(wù)交易系統(tǒng)的安全協(xié)議研究。并完成了支持協(xié)議的終端硬件設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)認(rèn)證、加密／解密、數(shù)字簽名與完整性檢測(cè)。
[Abstract]:With the rapid development of computing technology and network, the application of computer and communication network is not limited to the important departments such as bank, aviation, government, military and so on. Network information exchange has become the main form for people to obtain and exchange information, and information security has been paid more and more attention to. In solving the problem of information security, Cryptography provides the key theory and technology, and plays an irreplaceable role in the field of information security. As a cryptographic technology, advanced encryption standard AES has strong anti-attack ability, easy to implement in hardware, and fast encryption speed. Because of its strong portability, it has been widely studied at home and abroad. Therefore, high performance AES implementation and its application have become the research focus of information security. In order to prevent the "trap" that may exist in the foreign AES hardware products, it is necessary to carry out the independent research on the realization of AES hardware. How to realize high performance AES and its application is the focus of this paper. 1. In order to reduce the area complexity and reduce the resource consumption, the compound domain combination logic is used to realize the nonlinear byte substitution and inverse byte substitution, and the reuse technology is used to realize the byte substitution and inverse byte substitution, column mixing and inverse column mixing in AES. 2. Income division of wheel unit is carried out. On this basis, two AES hardware implementation schemes, complete loop expansion and loop iteration in feedback mode, are completed. The full loop expansion scheme has high working frequency; The throughput area ratio of the cyclic iteration scheme is larger. 3. In the aspect of key expansion, in order not to reduce the throughput of AES, the algorithm of compound domain and pipeline of level 7 are adopted, which can provide encryption round key for AES in real time. 4. Based on message authentication, the research of security protocol for electronic commerce transaction system is carried out, and the terminal hardware design of supporting protocol is completed, which can realize high speed data authentication, encryption / decryption, digital signature and integrity checking.
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN918.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1503983