隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的高速發(fā)展以及移動通信的高度普及,每天都有海量信息在網(wǎng)絡間傳輸,其中包含著大量個人用戶的隱私信息和涉及到國家、政府以及企業(yè)單位機密的敏感信息,因此,信息安全成了當今社會不可輕視的問題。我國在信息安全領域起步晚于西方發(fā)達國家,但經(jīng)過幾十年的發(fā)展,取得了令人矚目的進步。2011年,由我國自主研制的祖沖之（ZUC）加密算法被國際組織3GPP采納為新一代寬帶無線移動通信系統(tǒng)（LTE）國際標準,標志著我國在商業(yè)密碼領域的重大突破,極大地提高了我國在國際密碼算法標準制定中的話語權,對我國密碼學領域的發(fā)展起到了十分積極的作用。本文在研究了ZUC加密算法的基礎之上,完成了基于FPGA的ZUC加密算法IP核的設計與實現(xiàn)。在實現(xiàn)過程中,完成了對算法工作階段速度優(yōu)化的同時,也完成了對ZUC算法初始化階段的流水線優(yōu)化,使本文的設計完整實現(xiàn)了算法兩個階段的優(yōu)化,顯著提高了模塊的最高工作頻率,最終在芯片Artix-7xc7a100tfgg484-2上實現(xiàn)了ZUC模塊185.19MHz的工作頻率。此外,從提高ZUC加密算法初始向量IV的不可預測性的角度,提出了一種基于Logistic混沌的IV生成算法... 

【文章來源】：黑龍江大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

ZUC基本結構

第 2 章 ZUC 加密算法 IP 核的理論基礎察，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隨著系統(tǒng)參數(shù)的變化呈現(xiàn)出了不同的狀態(tài)，依次經(jīng)歷動點、不穩(wěn)定不動點、周期和混沌這四個階段，同時映射所表現(xiàn)出來的明顯上升，可以看到，在參數(shù) =4時，系統(tǒng)迭代值近似均勻的分布在區(qū)間此時混沌系統(tǒng)處于復雜性最大的階段。

黑龍江大學碩士學位論文不同于解析力學中相空間維度定義的方法，混沌系統(tǒng)中的相空間是單純統(tǒng)的狀態(tài)變量來支撐的，即有幾個狀態(tài)變量，混沌系統(tǒng)相空間就有幾個維常情況下，相空間至少要有兩個狀態(tài)來支撐，對于只有一個狀態(tài)變量的Lo，我們使用迭代來生成相圖，即迭代圖。Logistic 映射在 4且初始值0x 繪制系統(tǒng)迭代圖如圖 2-3 所示。由圖 2-3 可以觀察到，在系統(tǒng)參數(shù) 4的情況下，系統(tǒng)輸入 (0,1)可nx 整個區(qū)間 (0,1)，即 ，也就是說，式(2-19)中的映射為滿映射，1(0,1)nx 值的任何微小改變，都會導致不同的運動軌道，這就是混沌運動的一個——高初值敏感性，而這一點對于保密通信領域的應用來說也是一個十特質。(14 (1 ) 1, 2,3n n nx x x n

【參考文獻】：
期刊論文
[1]淺析計算機的發(fā)展歷史及未來趨勢[J]. 申浩男.  電腦知識與技術. 2019(03)
[2]基于FPGA的祖沖之算法研究與實現(xiàn)[J]. 李歌,陶琳,高獻偉.  北京電子科技學院學報. 2012(04)
[3]基于現(xiàn)場可編程門陣列技術的混沌數(shù)字通信系統(tǒng)——設計與實現(xiàn)[J]. 周武杰,禹思敏.  物理學報. 2009(01)
[4]國內(nèi)外密碼學研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 馮登國.  通信學報. 2002(05)

碩士論文
[1]CMOS工藝下鎖相環(huán)的研究與設計[D]. 曾銘.中國科學技術大學 2018
[2]基于FPGA的SMS4分組加密IP核設計[D]. 付美麗.黑龍江大學 2018
[3]SM4與祖沖之算法的優(yōu)化設計與應用[D]. 王傳福.黑龍江大學 2017
[4]基于混沌算法的網(wǎng)絡加密機設計與實現(xiàn)[D]. 范春雷.黑龍江大學 2016
[5]混沌序列在數(shù)字圖像加密中的應用研究[D]. 耿曉利.黑龍江大學 2013
[6]AES算法IP核優(yōu)化與設計[D]. 趙哲斐.西安電子科技大學 2013



本文編號：3090213