camellia——一种新的128bit分组加密算法

128bit分组加密算法Camellia，是日本NTTwcngr pndcfnpe Shiho Moriai和三菱公司的Mitsuru Matsui向NESSIE联合提交的一种修候选加密算法。本文详细介绍了Camellia的基本特征、算法描述及其安全特性。该算法能适合不同的软硬件平台，实现方便，速度快，安全性方面能对抗已知的各种攻击。 继美国推出了AES(Advanced EncryptionStandard)计划以后，欧洲于2000年1月1日启动了NESSIE(New European Schemes for Signatures,Integrity, and Encryption新欧洲签名、完整性和加密)计划，以适应21世纪信息安全发展的全面需求。该计…     

基于多项式基的Camellia算法S盒硬件优化

该文提出一种基于不可约多项式的Camellia算法S盒的代数表达式，并给出了该表达式8种不同的同构形式。然后，结合Camellia算法S盒的特点，基于理论证明给出一种基于多项式基的S盒优化方案，此方法省去了表达式中的部分线性操作。相对于同一种限定门的方案，在中芯国际(SMIC)130 nm工艺库中，该文方案减少了9.12%的电路面积；在SMIC 65 nm工艺库中，该文方案减少了8.31%的电路面积。最后，根据Camellia算法S盒设计中的计算冗余，给出了2类完全等价的有限域的表述形式，此等价形式将对Camellia算法S盒的优化产生积极影响。     

Camellia算法的量子资源评估

Camellia算法是一种在国际上使用广泛的分组密码算法,其拥有着高安全性、软硬件实现效率高等特点.为了在量子计算的硬件平台使用这类密码算法,首先要从综合角度出发考虑实现他们的量子电路.通过结合Camellia算法的结构特点,给出了算法在量子电路模型下的量子资源消耗,其中包括量子比特数、通用量子逻辑门数、量子电路深度以及电路的量子比特数与T深度的乘积值等.首先,使用改进的Itoh-Tsujii算法、高斯消元法以及有限域上求逆等方法,优化了算法S盒的量子实现方案.其次,根据轮函数线性部件的设计特点,给出了密钥拓展结构的量子优化实现方案,该方案在一定程度上减少了辅助量子比特的使用.在此基础上,利用计算常数参量汉明重量的方法,将CNOT门转化为Pauli-X门以减少量子资源的消耗.并使用改进的zig-zag结构将算法的主要组件结合起来,给出了Camellia算法的量子电路实现.最后,该方案给出了Camellia算法在三种不同版本密钥下所消耗的量子资源.与传统方法和其他算法的量子电路实现对比,该文的方案所消耗的量子资源更少.该电路的提出将会为量子环境下Camellia算法的深入研究奠定基础.     

Camellia算法中S盒的密码学性质

作为大多数分组密码中唯一的非线性结构,S盒在很大程度上决定了分组密码的安全性。论文首先分析Camellia算法中S盒的迭代循环周期,然后从布尔函数出发,利用Walsh谱理论分析其平衡性、非线性性、严格雪崩准则、扩散特性和相关免疫性等密码性质,从理论上揭示了Camellia算法中S盒的安全性,最后指出了该算法中可能存在的安全隐患。     

基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案

在研究现有加密算法识别方案局限性的基础上,提出了基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案。首先,基于码元频数检测、块内频数检测及游程检测对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4密文的随机性度量值取值个数进行了统计分析,采用k-means算法对其进行了初始聚类划分。其次,针对相同聚类中的分组密码算法识别问题,基于降低特征向量间相似度的原则,求解了码元频数检测、块内频数检测及游程检测对应的密文随机性度量值特征向量维数。最后,对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4算法的实验结果表明,提出方案在已知密文条件下,实现了对以上典型分组密码算法的识别,相关成果可为进一步探索基于密文随机性度量值分布特征的加密算法识别提供参考。     

Camellia的差分和线性迭代特征

Camellia是NESSIE计划2003年公布的分组密码标准算法之一.本文对Camellia的差分迭代特征和线性迭代特征进行分析,发现了P置换及其逆置换对3轮和4轮迭代特征的影响,找到了到目前为止最优的3轮和4轮差分和线性迭代特征,并利用4轮最优差分和线性迭代特征,给出了r(6≤r≤18)轮Camellia变体的差分特征概率和线性偏差概率,其中18轮的差分特征概率为2^-296,线性偏差概率为2^-141.32,这些结果优于Eli Biham等人2001所得的结果.     

一种最少不交和算法

提出了一种系统可靠性研究中计算最小集不交和的新算法。在现有的各种算法中，该算法能得到最少的不交和项。     

Camellia算法中S盒输出分量函数的等价表示

有限域上的逆函数左右复合一个仿射置换而成的仿射逆函数具有很好的密码学性质.文中讨论了仿射逆函数的输出分量函数所具有的线性等价性,给出了欧洲NESSIE计划的入选算法Camellia算法的S盒输出分量函数的统一等价表示,并证明这种线性等价表示是仿射逆函数所不能避免的.     

一种新的脉冲重复频率估计方法

介绍了一种新的基于频谱分析的脉冲重复频率估计方法，该算法先对雷达侦察信号TOA序列插值，然后采样进行FFT计算得到频谱，最后对其频谱进行加权等处理得到PRF估计值。并分析了该算法的采样点数和频率分辨率之间的关系。通过在各种信号环境下与直方图统计法及PRI变换法仿真结果比较，证明该算法原理简单、实用，能适用于各种复杂信号环境。     

基于CORDIC算法的数字滤波器设计

FIR和IIR数字滤波器广泛应用于各种数字信号处理系统。从坐标旋转公式出发，阐述了CORDIC算法的原理．同时在FPGA上实现了该算法的设计，并且基于CORDIC算法建立了FIR和IIR数字滤波器的电路模型，使之能在同一电路上通过开关控制集成实现。     

AES类S盒与Camellia类S盒的代数复杂度分析

S盒是很多分组密码算法唯一的非线性部件,它的密码学性质对分组密码的安全性至关重要。该文主要研究与有限域上逆变换仿射等价S盒的代数复杂度问题,利用有限域上的线性化多项式给出了两类S盒的最大代数复杂度,并得到了Camellia类S盒退化为AES类S盒的一个充分必要条件。     

High-Throughput Area-Efficient Processor for Cryptography

Cryptography circuits for portable elec-tronic devices provide user authentication and secure data communication. These circuits should, achieve high per-formance, occupy small chip area, and handle several cryptographic algorithms. This paper proposes a high-performance ASIP (Application specific instruction set processor) for five standard cryptographic algorithms in-cluding both block ciphers (AES, Camellia, and ARIA) and stream ciphers (ZUC and SNOW 3G). The processor reaches ASIC-like performance such as 11.6 Gb/s for AES encryption, 16.0 Gb/s for ZUC, and 32.0 Gb/s for SNOW 3G, etc under the clock frequency of 1.0 GHz with the area consumption of 0.56 mm2 (65 nm). Compared with state-of-the-art VLSI designs, our design achieves high perfor-mance, low silicon cost, low power consumption, and suf-ficient programmability. For its programmability, our de-sign can offer algorithm modification when an algorithm supported is unfortunately cracked and invalid to use. The product lifetime of our design can thus be extended.     

基于二次相差法的多频连续波雷达测距算法研究

本文提出一种基于双频测距的多频连续滤雷达测距新算法,即二次相差法。与传统的测距方法相比,该算法具有算法简单,实现方便,测距精度高等特点。文章介绍了二次相差法的基本原理,并给出了仿真的结果,结果表明该算法具有较高的测距精度。     

基于距离变换和形态学的顶点探测算法

在这篇文章里我们提出了一种简单有效的基于形态学和距离变换的角顶点探测算法,此算法和传统的基于链码和基于边缘方向以及近年来新兴的基于形态学的算法有着本质的区别,它从算法的基本原理上克服了一些以前算法的缺点,最后给出了对二值图像和灰度图像的实验,实验表明,算法克服了许多其他算法的缺陷,保留了他们的优点,是一种简单、实用、有效的角顶点探测算法.     

一种用于视频分割的快速运动估计方法

本文在考虑视频分割特点的基础上,提出了一种分层块匹配的运动估计方法,这处估计方法具有较快的估计速度和较高的峰值信噪比。用这种方法对一帧图像进行一次运行估计约需0．1秒,可以用于实时的视频分割系统中。实验证明这是一种性能良好的运动估计方法。