近年來,隨著計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,信息安全越來越受到人們的關(guān)注。分組密碼在加密速度、加密數(shù)據(jù)量、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及軟硬件實(shí)現(xiàn)等方面展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域,成為密碼學(xué)的研究熱點(diǎn)。分組密碼的設(shè)計(jì)遵循混淆和擴(kuò)散原則,通常利用非線性的S盒實(shí)現(xiàn)混淆,利用線性變換實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散,因此分組密碼的擴(kuò)散層與混淆層在密碼算法安全性方面起著重要作用。本文主要針對(duì)分組密碼的線性擴(kuò)散層與非線性混淆層做了以下幾個(gè)方面的工作:(1)根據(jù)分支數(shù)的定義對(duì)二元有限域上的4階可逆矩陣進(jìn)行窮盡搜索,找到了24個(gè)幾乎MDS矩陣。通過對(duì)搜索到的幾乎MDS矩陣進(jìn)行研究與分析,發(fā)現(xiàn)幾乎MDS矩陣不僅實(shí)現(xiàn)代價(jià)小,而且能夠提供可證明安全性。(2)S盒是對(duì)稱密碼算法的關(guān)鍵部件。許多加密算法的硬件實(shí)現(xiàn)過程易遭受側(cè)信道攻擊,門限實(shí)現(xiàn)是一種基于秘密共享和多方安全計(jì)算的防側(cè)信道攻擊對(duì)策。本文通過簡(jiǎn)單地對(duì)3次布爾函數(shù)中的變量進(jìn)行循環(huán)移位,構(gòu)建密碼性質(zhì)最優(yōu)的4×4安全輕量S盒,并且為所構(gòu)造的S盒設(shè)計(jì)了門限實(shí)現(xiàn)方案,以抵御側(cè)信道攻擊,該方案是可證安全的。該方法構(gòu)造的S盒的4個(gè)分量函數(shù)的實(shí)現(xiàn)電路相同,極大地降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。給定S盒的一...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文7第二章分組密碼的基礎(chǔ)理論知識(shí)分組密碼是對(duì)稱密碼學(xué)的一個(gè)重要分支，因其實(shí)現(xiàn)速度快而成為應(yīng)用最廣的加密算法，是信息安全的基礎(chǔ)保障，是維護(hù)信息機(jī)密性、可靠性和完整性的基本工具。分組密碼是將編碼后的明文消息劃分為固定長(zhǎng)度為m的組，每組具有相同的加密密鑰和加密算法....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3SPN結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，假設(shè)給定的明文P為n比特，令P=X，分組大小為n比特的X與輪密鑰Ki首先進(jìn)替換層S進(jìn)行混淆，然后將混淆后的結(jié)果Y進(jìn)入線性層L進(jìn)行擴(kuò)散。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i1,2,,r，其加密過程可被表示為1,,.iiiYSXKX....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3SPN結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，假設(shè)給定的明文P為n比特，令P=X，分組大小為n比特的X與輪密鑰Ki首先進(jìn)替換層S進(jìn)行混淆，然后將混淆后的結(jié)果Y進(jìn)入線性層L進(jìn)行擴(kuò)散。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i1,2,,r，其加密過程可被表示為1,,.iiiYSXKX....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10如圖2-4所示，假設(shè)所給定要加密的明文P為2n比特，在進(jìn)行加密前，將其分為左右兩個(gè)分支L、R各為n比特的明文串，即P=L‖R，L與R進(jìn)行異或操作后與輪密鑰K進(jìn)入F函數(shù)，F(xiàn)函數(shù)的輸出T分別與L、R進(jìn)行異或，得到下一輪的L與R。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i....

本文編號(hào)：4008142