AES加密算法的原理与设计实现

2001年11月，NIST确定新的加密算法Rijndael为高级加密标准（AES），以取代安全性已经不能满足需要的的原数据加密标准（DES）。AES属于对称分组密码，可用128、192、256位密钥对128位的分组明文明文行加解密。本文在分析其算法结构和性能特点的基础上，作出了具体的设计实现。     

AES算法Rijndael的原理、实现和攻击

分组密码Rijndael算法是美国21世纪高级加密标准AES,用于保护联邦政府敏感非机密信息,任何组织、机构和个人可自愿使用。这里详细介绍了它的设计原理、实现方法和目前存在的攻击方法,并指出破译分析的方法原则。     

基于AES算法实现对数据的加密

随着计算机与网络的广泛应用,数据传输量逐渐增加,数据加密变的越来越重要,在研究现代密码学技术的基础上。重点描述了AES算法原理及实现流程,通过实例详细说明其加密过程。     

AES算法在身份识别中的应用

文章提出一种基于AES算法的适合各种身份识别的动态密码生成机制,将用户ID(数字)、原始密码以及系统每次给出的6-8位随机数按不同方式组成明文和密钥,再利用AES生成密文,对密文压缩后作为登录密码。由于系统给出的随机数不同,每次生成的登录密码也就不相同,由此提高了系统的安全性能。     

基于AES和RSA的加密信息传送方案

AES私钥密码体制加解密效率高,但在密钥管理方面比较困难,而RSA公钥密码体制不存在密钥管理的问题,但是加解密效率很低。根据这两种密码体制的优缺点,提出了基于AES和RSA的加密信息传送方案。此方案不但改善了RSA加解密的速度慢的缺点,也解决了AES体制申密钥管理因难的问题。     

基于AES算法实现对数据的加密

随着计算机与网络的广泛应用,数据传输量逐渐增加,数据加密变的越来越重要,在研究现代密码学技术的基础上,重点描述了AES算法原理及实现流程,通过实例详细说明其加密过程.     

AES算法S盒性质验证

AES作为广泛使用的高级数据加密标准,其密码算法的安全性取决于非线性部件S盒的密码特性。本文首先学习了AES算法的基本加解密过程,特别分析了AES49436算法采用的时空折衷的思想。然后从布尔函数出发,利用C语言实现了AES的S盒,推导和计算了S盒平衡性、非线性度等密码特性,说明AES抗差分和抗线性攻击的本质原因。最后利用拉格朗日插值法,拟合了S盒的代数表达式。结果表明AESS盒代数表达式项数过少,表达式比较简单,存在一定的安全隐患。     

AES加密引擎

本文介绍了AES(Advanced Encryption Standard)加密标准的ASIC设计。在100M时钟频率下，可以达到1Gbits／Second。完全可以应用在如通信、军事、金融等领域内。     

高级加密标准AES候选之一--Twofish

介绍了AES的一个候选算法——Twofish,它是一个128位分组加密算法．该密码由一个16圈的Feistel网络构成．描述了Twofish的加解密过程及子密钥生成过程,同时对其性能和抗攻击能力作了分析．     

GPON中的AES加密

文章简单的介绍了GPON的体系结构与下行帧的结构,并着重介绍了AES加密的流程、方法与具体算法,最后对GPON中的AES加密、解密方法及AES计数器模式在GPON中的使用进行了详细的介绍。     

基于结构共享和多级流水线的AES算法硬件实现

针对AES算法,提出了一种新颖的AES算法的硬件实现.与传统的硬件实现方法不同,首先分析了AES算法的结构,并通过修改解密流程,在加解密流程中采用结构共享,节省了芯片的面积;其次在字节代换中采用了复合域中的运算,使得不可减小的时间延迟变得最小;最后通过仔细分析电路中各部分的时间延迟,采用8级流水线结构,最大程度地提高了数据处理的速度.文中提出的硬件结构适用于芯片面积资源紧张、芯片处理速度要求较快的场合.     

AES加密算法在AP中的设计和实现

随着无线局域网(WLAN)的发展,其信息的安全也越来越受重视.AES作为无线局域网通信协议的核心加密算法,如何用硬件实现并应用在通信产品中尤为重要.文中在概述了AES(高级加密标准)算法基本原理的基础上,以FPGA为硬件平台,Altera公司的Quartus Ⅱ为工具,设计了AES加密算法在Ap(Access Point)中的硬件实现.实现了AES加密解密电路的顺序循环方式和两级流水线方式设计,并对这两种实现方式进行了比较.结果表明采用流水线方式设计虽然增加了资源消耗,但是明显的提高了速度.     

AES加密算法的一种优化的FPGA实现方法

介绍AES算法的原理并阐述了明文分组和密钥长度都是128 b的情况下基于FPGA的设计和实现。结合算法和FPGA的特点,采用查表法优化处理了字节代换运算、列混合运算和密钥扩展运算。同时,为了提高系统工作速度,在设计中应用了流水线技术,但由于流水线结构不能用于反馈模式,因此,实现时使用的是电码本模式(ECB)的工作方式。利用QuartusⅡ开发工具给出仿真结果,时钟频率达70.34 MHz。最后做了应用分析。     

基于Cache的AES攻击:研究进展

旁路攻击技术是对密码安全的严重威胁,其作用过程在于利用了密码软硬件实现上的特性而降低了密码分析的复杂性。AES作为目前与未来加密的主要标准,其安全性具有特殊重要的意义。然而,近期的研究表明,主流计算平台上的AES加密程序,很可能会遭受基于Cache所泄漏的运行信息而导致的攻击。本文依据相关的研究,介绍了基于Cache的AES攻击的原理,描述了其现状与发展,分析了这种攻击的现实可行性,并且,说明了反制攻击的措施建议。     

AES加密算法中的S-盒及其MATLAB实现

详细叙述了新一代的数据加密标准AES算法中的S-盒,其由有限域GF(28)上元素的乘法求逆运算及GF(2)下的仿射变换构成,经过S-盒的非线性变换,密文的差分均匀性和线性偏差都达到比较理想的状态,提高AES算法的抗击差分密码分析和线性密码分析的能力.然后从程序设计的角度,使用MATLAB语言实现S-盒的程序代码,提出了在代码实现过程中所遇到困难的解题思路,证明MATLAB语言可以实现最新的加密技术.     

AES算法及安全性研究

AES算法是对称密码加密系统中最著名的算法之一,主要介绍AES算法的相关数学基础、算法描述和安全性分析。     

基于无线传感网络的AES协处理器设计

无线传感器网络中大部分节点采用电池供电,面积、功耗成为重要的参数.在兼顾速度,功耗情况下设计了一种低成本的AES协处理器.加解密过程中采用复用和共享技术,获得了一个低成本的AES结构,在整个结构中只利用了4个S盒,并采用DSE结构实现S盒,降低了电路功耗.基于Virtex Ⅱ Pro FPGA芯片(90nm工艺技术)实现该结构,消耗面积仅约34k门;在130MHz工作频率下,128位加密的数据吞吐率达到0.67Gb/s.与同类设计相比,该处理器在可接受的吞吐率、功耗下取得了低成本优势,可应用在无线传感网络(WSN)节点芯片中.     

AES S盒的马尔可夫性质研究

对AESS盒的阶次运算进行了研究,发现AESS盒的连续状态转移是一个马尔可夫链,其256个状态可以划分为5个常返态闭集,状态周期分别为59,87,81,27,2。