AC分组密码的差分和线性密码分析

讨论AC分组密码对差分和线性密码分析的安全性,通过估计3轮AC的差分活动盒子的个数下界和12轮AC的线性活动盒子的个数下界,本文得到AC的12轮差分特征概率不大于2-128和线性逼近优势不大于2-67.因此,AC分组密码对差分和线性密码分析是安全的.     

AES加密算法及S-box改进策略

介绍了高级加密标准AES加密算法的理论基础与实现,详细分析了AES加密算法中S-box的迭代输出周期性,提出了S-box的改进策略,提高了AES算法抗击差分密码分析及线性密码分析的能力.     

Rijndael S-box仿射运算研究

证明了有限域上q-多项式、n阶矩阵和线性函数间的等价关系;然后通过证明有限域上同一线性函数在严格不同基下对应不同矩阵,扩展出一种通用的方法快速确定有限域上线性函数和n阶矩阵间的线性关系;提出了有限域上q-多项式和n阶矩阵相互确定的一种新方案,从本质上解释了Rijndael S-box代数表达武的简洁性．     

低功耗AES S盒的ASIC设计与实现

S盒是高级加密标准（AES）硬件实现的关键，消耗了AES电路的大部分功耗。提出了一种基于合成域的异步流水线结构，以降低整个S盒的功耗。在电路实现中，电平敏感锁存器被插入数据通道中，以屏蔽动态竞争的传播。一种新的异步握手单元H-element组成的锁存控制器用来控制锁存器的开启和关闭。该S盒电路是一款采用0．25μm CMOS工艺的ASIC，较之合成域S盒电路，版图仿真结果表明，该电路以适宜的面积代价实现了低功耗。该电路可应用在诸如智能卡、无线传感器网络（WSN）节点芯片的嵌入式AES加密引擎中。     

分组密码算法两种S盒设计的可证安全性注记

对分组密码算法进行可证明安全性的工作存在一些争论。我们针对分组密码算法S盒设计的可证明安全性进行研究并提出:可证明安全性是设计者对算法应该采取的说明与论证过程;对分析者而言,只有当算法被破译之后才能否定安全性的证明。而在遵循S盒设计规则的同时,从多项式代数表出次数、相对于完全随机的优势度、线性偏差概率、非线性偏差概率等方面加以描述是必要的过程。     

分组密码算法的测试方法研究

安全性是分组密码最重要的设计准则。该文基于分组密码算法,分析了算法的多种安全性测试方法和测试理论,提出相应的测试统计量。采用AES算法中的一个8×8 S盒,以一组长为1 048 576 b的随机数为测试序列,进行实际安全性测试。测试结果表明测试统计量符合实际测试结果,从而验证所提出的测试统计量具有实际可行性,有力地保证了分组密码的安全性设计。     

一种基于动态S-盒P-盒的快速分组密码算法——DSP

密钥相关加密结构作为一种较安全的密码结构受到密码工作者的广泛关注,然而现有该类算法的安全缺陷和十分复杂的算法初始化过程,严重地限制了算法的使用.因此,提出一种基于密钥相关Feistel结构的快速分组加密算法,算法通过结合密钥相关的动态S-盒和密钥相关动态P-盒两种基本密码组件,设计一种更加安全的Feistel轮加密结构,可以使算法在较少的轮数内达到安全.同时,该算法通过采用快速置乱算法生成S-盒、p-盒,改进了现有该类算法子密钥生成算法效率极低的缺点.为了得到更好的兼容性,算法仅选用基于字节的密码操作,使得算法广泛适用现有的大多数处理器.算法的最大特点就是使用了密钥相关的动态S-盒(DS)和动态P-盒(DP),因此该密码结构命名为DSP结构,该算法为DSP分组密码算法.分别用C和Java在不同Pentium PC上实现了该算法;实验结果表明,该算法有着较好的加密解密效率,以及相对快速的算法初始化过程.     

基于S盒的数字图像置乱技术

数字图像置乱技术，作为数字图像信息隐藏的预处理和后处理，其主要目的是将一幅有意义的图像变成一幅杂乱无章的图像，用以增加数字图像信息隐藏算法抵抗非法攻击的能力，从而增加安全性。本文以图像信息安全问题为背景，介绍了通常用于分组密码系统中的S盒的理论基础，提出了一种基于S盒的数字图像置乱方法，同时讨论了置乱算法的周期性。实验结果表明，算法具有很好的置乱效果。     

动态分组混沌伪随机数发生器

为了克服计算机处理数据的有限精度导致混沌特性退化的缺陷,改善随机数发生器输出序列的随机性能,设计了一种新的基于Logistic混沌映射生成伪随机数的方法。在提出的方法中,采用四个一维Logistic混沌映射,每次迭代随机选择扰动源对其他三个Logistic映射进行扰动,加入可变扰动参数,组合时随机动态分组,从而提高序列的随机性能,扩大序列周期,避免序列的重复出现。以新方法设计的伪随机数发生器易于软件实现,生成的序列通过随机数检测标准NIST SP800-22,从而具有良好的随机性,可用于保密通信等信息安全领域。     

基于Feistel网络的十进制加密算法

提出一种基于Feistel网络的十进制加密算法。针对十进制数运算的特点,在加密算法中定义4种新的运算,在密钥扩展算法和解密算法中定义2种新的运算,并设计十进制S盒。将该算法应用于短分组加密仿真系统中,实验结果表明,该算法具有较好的密码学特性,加解密的各项扩散率指标均较优,经6轮加密后,该算法达到完全扩散。