發(fā)布時(shí)間：2018-06-27 10:27

  本文選題：序列密碼 + 設(shè)計(jì)��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：對(duì)稱密碼體制具有加解密效率高、速度快、易于軟硬件實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)開銷小等特點(diǎn),因此適合加密大量數(shù)據(jù),被廣泛運(yùn)用在信息安全的各領(lǐng)域中。序列密碼是對(duì)稱密碼體制的重要組成部分,經(jīng)過幾十年的發(fā)展與完善,涌現(xiàn)出了源源不斷的設(shè)計(jì)新思想,具備了堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和豐富的理論成果。如今,已經(jīng)出現(xiàn)了多種類型的序列密碼,它們大多是硬件實(shí)現(xiàn)的專用算法,目前還無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的序列密碼算法。本論文著重學(xué)習(xí)研究序列密碼非線性組件和序列密碼算法的設(shè)計(jì)工作,主要完成的內(nèi)容如下:1.了解了序列密碼的發(fā)展歷程,學(xué)習(xí)了序列密碼的基本概念、分類和原理,學(xué)習(xí)了序列密碼的五個(gè)基本編碼環(huán)節(jié)和九種傳統(tǒng)密鑰序列產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)方法,給出了序列密碼設(shè)計(jì)中的六條一般性的準(zhǔn)則。2.介紹了加密體制中存在的四種基本攻擊類型,介紹了針對(duì)序列密碼算法的四種分析方法,重點(diǎn)介紹了一種基于圖論的差分分析方法,這種方法能夠通過矩陣乘法來(lái)有效地計(jì)算差分概率。3.測(cè)試了SOBER-t16算法中函數(shù)f(x)的各項(xiàng)安全性指標(biāo):差分均勻度、非線性度、代數(shù)次數(shù)、相關(guān)免疫階,并得到了一些關(guān)于非線性過濾層安全性的結(jié)論。同時(shí),設(shè)計(jì)了兩個(gè)思路大不相同的非線性組件sunshine和moonlight,分別闡述了這兩個(gè)組件的設(shè)計(jì)思路,利用隨機(jī)抽樣檢測(cè)測(cè)試了這兩個(gè)組件的各項(xiàng)安全性指標(biāo)。4.基于所設(shè)計(jì)的sunshine和moonlight組件,設(shè)計(jì)出了兩個(gè)全新的序列密碼算法SUN和MOON,給出了算法的設(shè)計(jì)思路。同時(shí)討論了迭代結(jié)構(gòu)對(duì)代數(shù)次數(shù)的影響,并且給出了相關(guān)證明,得出了一些關(guān)于代數(shù)次數(shù)的結(jié)論。5.編程實(shí)現(xiàn)了SUN算法和MOON算法,并給出了這兩個(gè)算法的工程適用性分析報(bào)告。對(duì)于算法SUN和MOON,分別從內(nèi)存使用、運(yùn)算符使用和實(shí)現(xiàn)技巧三個(gè)方面對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)做了描述。
[Abstract]:Symmetric cryptosystem is characterized by high efficiency of encryption and decryption, high speed, easy implementation of hardware and software, and low system overhead, so it is suitable for encrypting a large number of data and is widely used in various fields of information security. Sequential cryptography is an important part of symmetric cryptosystem. After decades of development and improvement, a continuous stream of new design ideas have emerged, with a solid mathematical foundation and rich theoretical results. Nowadays, there are many kinds of serial ciphers, most of which are special algorithms implemented by hardware, but there are no standard sequence cipher algorithms at present. In this paper, we focus on the design of nonlinear components and algorithms of sequential cryptography. The main contents are as follows: 1. In this paper, we understand the development of sequence cipher, study the basic concept, classification and principle of sequence cipher, study five basic coding links of sequence cipher and design methods of nine traditional key sequence generators. In this paper, six general criterions in sequential cipher design are given. This paper introduces four kinds of basic attacks in encryption system, introduces four kinds of analysis methods for sequential cipher algorithm, and introduces a kind of differential analysis method based on graph theory. This method can effectively calculate the difference probability by matrix multiplication. The security indexes of function f (x) in SOBER-t16 algorithm are tested, such as difference uniformity, nonlinearity, algebraic degree, correlation immune order, and some conclusions about the security of nonlinear filter layer are obtained. At the same time, two different nonlinear components, sunshine and moonlight, are designed. The design ideas of the two components are expounded, and the safety indexes of the two components are tested by random sampling. Based on the designed sunshine and moonlight components, two new sequential cryptographic algorithms sun and MOON are designed, and the design ideas of the algorithms are given. At the same time, the influence of iterative structure on algebraic degree is discussed, and the relevant proof is given, and some conclusions about algebraic degree. The sun algorithm and moon algorithm are programmed and the engineering applicability analysis report of the two algorithms is given. For the algorithms sun and MOON, the software implementation is described from three aspects: memory usage, operator usage and implementation techniques.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN918.4

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本文編號(hào)：2073616