Magpie:一种高安全的轻量级分组密码算法

论文提出了一种新的高安全轻量级密码算法,命名为Magpie.Magpie是基于SPN结构,分组长度为64位,密钥长度为96位,包含32轮运算.Magpie密码算法包括两个部分:运算部分和控制部分.运算部分,每轮运算包括五个基本运算模块:常数加,S盒变换,行移位,列混合,轮密钥加.控制部分,将密钥的第65位到96位作为Magpie加密算法的控制信号,其中密钥第65位到第80位作为S盒变换控制信号,第81位到第96位值作为列混合,行移位变换和每轮运算的控制信号.在Xilinx Virtex-5 FPGA上实现面积仅为10679 Slices,加密速率为6.4869Gb/s.     

NIST新分组密码工作模式及快速实现研究

分组密码是密码学中使用最为广泛的工具之一,而分组密码的工作模式是指使用分组密码对任意长度的消息进行加解密、认证等的方案。美国国家标准与技术研究院（ NIST ）积极致力于分组密码工作模式的研究,十余年来陆续发布了大量的工作模式。文中集中讨论了NIST近几年发布的几种新型工作模式,包括加密认证模式GCM、磁盘加密模式XTS、密钥封装模式KeyWrap,并且对这几种新型工作模式的快速实现进行了深入研究。     

一种新的对称分组密码算法-SEA

描述了一种新的对称分组密码算法——SEA(Smart Encryption Algorithin)。通过在加密过程中交替使用两种互不相容的群运算和一个构造简单但非线性强度较高的函数，本密码算法能达到的必要的混乱和扩散，且具有良好的明文雪崩效应和密钥雪崩效应。在本密码算法中，明文和密文分组长度均为128bit，密钥长度128bit，192bit和256bit三种可选。在性能上，本算法不仅逻辑结构严谨、构造简单，而且安全、易实现。     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点，提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想，实现基于超混沌序列的DES（数据加密标准）和AES（高级加密标准）算法，给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例，分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明，分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

基于变步长约瑟夫遍历和DNA动态编码的图像加密算法的安全性分析

近年来,不断有新的图像加密算法被提出,其安全性却未得到充分的分析和验证。该文对一种最新报道的图像加密算法的安全性进行了分析。所分析算法通过基于变步长约瑟夫遍历的像素置乱、基于DNA动态编码的像素替换及像素行列扩散来完成图像加密。分析表明,该算法的秘密密钥设计不具有实用性,加密过程也存在缺陷。在选择明文攻击条件下,对该算法的加密过程进行了密码分析,并提出了相应的攻击算法。仿真实验和理论分析确认了所提攻击算法的有效性与可行性。最后,针对所分析算法及部分图像加密算法中存在的问题,提出了改进建议。     

基于多重加密技术的一个三重加密方案

分组密码的应用非常广泛,但由于差分密码攻击和线性密码攻击的出现,使分组密码受到致命的打击,文章基于能够保护已有软件和硬件使用分组密码投资的目的,采用多重加密的思想,通过对密码体制强化的方法,提出了一个新的三重加密方案,并分析了其安全性特征,得到了安全性更强的一种算法。     

视觉密码方案概述

视觉密码(VC)是一种用于分享秘密图像的加密方案,与传统的密码技术相比具有简单性、安全性、隐蔽性等优点.其加密是将图像编码为分享,将分享打印在透明胶片上或以数字形式存储;其解密过程是对分享进行叠加,然后通过人类的视觉能力来实现.本文介绍了视觉密码的基本概念和各种不同的视觉密码方案,以及每种方案中使用的技术.此外,对视觉...     

基于椭圆曲线密码体制信息隐藏设计与实现

文中利用椭圆曲线密码体制密钥短,安全性高的特点,并结合改进的LSB算法,将加密通信和信息隐藏相结合,提出基于椭圆曲线密码体制与改进的LSB算法的秘密信息隐藏方案。文中对方案的秘密信息嵌入和提取过程都进行了详细阐述。可以根据BMP图像的特点实现是否有秘密信息嵌入的检测,并给出了方案实现的信息隐藏的效果图。     

基于时空混沌和S盒的彩色图像加密算法

利用时空混沌系统和S盒代数运算产生彼此独立的密钥流,加密过程中引入密文反馈且嵌入明文长度,分别用来加密彩色图像的各基色成分.对加密算法的性能分析表明该方案密钥空间大,统计特性好,能有效抵抗穷举攻击、差分攻击和熵攻击,有较高的加/解密速度,有利于应用到对安全性和速度都有较高要求的实时信息密码系统,是一种通用的流密码结构的彩色图像加密方案.     

基于S盒优化的轻量级加密算法设计

分组密码一直是解决信息系统安全问题的常用加密方法。分组密码的典型代表数据加密标准DES（Data Encryption Standard）被广泛应用于软件加密和硬件加密,其中所体现的设计思想和设计原则依然值得研究和借鉴。S盒作为DES算法的一个关键环节,它的设计好坏直接影响DES的加密性能。通过对分组密码安全性设计的分析,立足于DES算法框架,提出了一种轻量级安全加密算法LEA（Light weight Encryption Algorithm）,通过增加位选逻辑陷阱来对S盒中的元素进行选取和重新优化设计,最后从S盒统计特性角度对其安全性进行分析。该算法能有效解决低成本系统的安全问题。     

Eight-sided fortress: a lightweight block cipher简

In this paper, we present a new lightweight block cipher named eight-sided fortress（ESF）, which is suitable for resource-constrained environments such as sensor networks and low-cost radio rrequency identification（RFID） tags. Meanwhile, we present the specification, design rationale and evaluation results in terms of the hardware implementation. For realizing both efficiency and security in embedded systems, similar to the other lightweight block ciphers, ESF is 64 bits block length and key size is 80 bits. It is inspired from existing block cipher, PRESENT and LBlock. The encryption algorithm of ESF is based on variant Feistel structure with SPN round function, used Feistel network as an overall structure with the purpose of minimizing computational resources.     

基于SM4轮函数设计的认证加密算法

认证加密算法,作为一种对称密码算法,能够同时保护数据的机密性和完整性,在信息安全领域有着重要作用.现有的认证加密算法大多是基于分组密码的工作模式设计的,底层需要调用全轮的分组密码,效率受到很大限制.本文主要考虑从基本部件出发直接设计一个高效的认证加密算法.首先结合国产分组密码标准SM4与广义Feistel结构给出了一种通用的结构设计.然后以抵抗碰撞攻击为安全性目标,利用混合整数规划（MILP）方法搜索得到了一些状态大小和效率各不相同的结构,这些结构可以被用来构造消息认证码和认证加密算法.最后,利用目前搜索得到的状态大小和效率较优的结构设计了一个认证加密算法,并进行了初步的安全性分析和软件实现,其速度约为SM4-GCM速度的10倍.     

AC分组密码

本文推出了一个分组长度和密钥长度均为128bit的分组密码－－AC（acipher），它的整体结构是SP网络，加解密是相似的。AC分组密码的设计结合了宽轨迹策略和比特块技术，以确保算法对差分密码分析和线性密码分析的安全性。本文的目的是寻求公众对AC分组密码的测试、分析和评估。     

基于流体系结构的高效能分组密码处理器研究

针对现有密码处理器存在的问题,借鉴流处理器架构,提出了高效能的可重构分组密码流处理器架构.该架构采用层次化设计思想,通过分块式本地寄存器组的数据组织方式和共享拼接使用运算单元机制,实现了软件流水和硬件流水的协同工作,能够挖掘分组内和分组间的指令级并行性并提高功能单元的利用率.在65nm CMOS工艺下对架构进行了综合仿真,并经过了大量算法映射.实验结果证明,该架构在CBC和ECB加密模式下均具有良好的加密性能.与其他密码处理器相比,该架构具有小面积、高效能的特点.     

对完整轮数ARIRANG加密模式的相关密钥矩形攻击

对SHA-3计划候选算法ARIRANG采用的分组密码组件进行了安全性分析,利用初始密钥的一个线性变换和轮函数的全1差分特征,给出了一个完整40轮ARIRANG加密模式的相关密钥矩形攻击,该攻击是第一个对ARIRANG加密模式的密码分析结果。攻击结果表明:ARIRANG加密模式作为分组密码是不抵抗相关密钥矩形攻击的。     

256比特的混沌分组密码

由于密码分析研究的进展及DES自身的弱点,原64比特的DES将不能作为数据加密的标准算法而长期存在。在原来工作的基础上,本文提出了256比特的分组密码方案。密码算法由基于混沌映射的数字滤波器构造。     

基于多方向像素连续折叠机制与Radon变换的图像加密算法

提出了基于多方向像素连续折叠机制与Radon变换的图像加密算法,从不同的方向、利用不同的像素扩散技术来加密明文,显著消除密文周期性.首先,对初始明文完成均等分割,获取左、右两个子块;引入Radon变换机制,对左、右子块进行0°～180°的Radon变换,获取对应的Radon投影谱图像;利用Arnold映射、引力模型分别混淆左、右子块的Radon谱图像,获取两个子置乱密文,将二者进行组合,输出完整的置乱图像.为了从空间多个方向来扩散像素,设计了4个方向连续折叠机制,利用4个不同方向对应的扩散函数来改变像素值,实现图像加密.实验结果表明,与当前图像加密技术相比,所提算法具有更高的安全性与抗攻击能力,输出密文的像素分布更加均匀.     

商密云存储系统应用研究

分析了云存储及其应用面临的安全需求,提出了以商用密码和云存储技术为基础的商密云存储业务系统。系统地介绍了商密云存储业务系统的系统架构及功能设计,并通过实施高强度安全认证、数据加密存储、统一密钥管理、数据传输加密以及安全隔离等安全机制,保障用户数据在网络传输、处理、存储等全流程的安全,最后从政企客户和公众客户两个层面提出商密云存储产品的服务形态设计思路。