一种快速解压的无损压缩算法

随着信息技术的不断发展,大量数据给存储和传输都带来了巨大的挑战。数据压缩能够有效减少数据量,方便数据的处理和传输。无损压缩是一种利用数据的冗余特点进行压缩的压缩方法,解压时可以完全还原数据而不会有任何失真。在研究LZO算法的快速解压原理基础上,设计了一种新的压缩算法。该算法通过减少压缩数据中压缩块的数量,降低了解压程序的执行开销。测试结果表明,新算法可实现比LZO算法更快的解压速度。     

FPGA上抗侧信道攻击的密码算法实现

密码算法在运行时可能会受到侧信道攻击,抗侧信道攻击的FPGA密码算法实现是目前研究的一个热点。通过随机数保护关键数据的S盒移位掩码法被认为是一种有效的防御手段。采用该方式实现的密码算法在提高运行安全性的同时,可能会带来硬件资源开销的增加及加解密速度的降低。通过对SM4算法的实现表明,采用合适的实现方式时S盒移位掩码法抗侧信道攻击实现对算法硬件资源开销及加解密速度影响不是太大,具有一定的实用价值。     

USB3.0数据传输协议分析及实现

USB接口以其简单通用的特点成为消费类连接协议的首选.但随着多媒体技术的快速发展,USB 2.0已无法满足现在的高速应用需求.USB3.0以其5 Gb/s的传输速率和向后兼容等特点,成为下一代高速连接标准.根据USB3.0协议架构,文中分别从物理层、链路层、协议层和架构层对USB3.0的数据传输协议进行分析,并与USB2.0协议进行比较.最后介绍了基于EZ-USB FX3芯片的USB3.0加密U盘的实现方法.     

布尔函数法实现S盒在FPGA中的应用

S盒是一种非线性部件,在密码算法中占有重要的地位.在密码算法的FPGA实现过程中,S盒的实现一定程度上决定了算法的运行性能.传统的方法是利用FPGA内部集成的存储块生成查找表的方式实现.采用布尔函数方法实现S盒目前应用较少,该方法在某些情况下能提高FPGA中算法的运行性能,在实现输入位宽越小的S盒时越具有优势.文中以AES算法的S盒为例,给出了基于布尔函数实现S盒的步骤及仿真结果和电路延时分析.     

基于FPGA的Edwards曲线标量乘法实现方法

点加和倍点是标量乘法的基本运算。首先对原始的Edwards曲线计算公式进行了研究,再结合FPGA并行计算的特点,提出了一种适合FPGA快速实现的点加和倍点计算方法;其次给出了并行和串行两种标量乘法算法。最后在ALTERA的EP2AGX260 FPGA中分别对两种标量乘法进行了实现和测试。结果表明,该实现方法能达到较理想的效果。     

基于FPGA的素域模乘快速实现方法

素域中的模乘运算是椭圆曲线密码体制中必不可少的基本运算,模乘运算的速度影响椭圆曲线算法的整体性能.文中设计了一种融合了窗口技术和流水线技术的素域模乘快速实现方法,采用硬件描述语言VHDL完成模乘的设计实现,并优化设计,充分发挥了流水线的优势.通过Modelsim仿真工具仿真,正确完成一次模乘运算只需要96个时钟周期.在Altera EP2AGX45 FPGA中的运行结果表明:150 Mhz的时钟频率下,完成一次384 bits的模乘运算仅需要0.64 us.     

基于FPGA的格密码关键运算模块的设计与实现

格密码是后量子密码中的一项重要技术,为提高格密码运算效率,提出了一种格密码中多项式乘法的硬件实现方法。该方法利用现场可编程门阵列（Field Program Gate Array,FPGA）内部存储器存放多项式系数,采用乒乓结构提高存储器并行读写速度,并通过预计算和预缩放简化计算过程,降低计算复杂度。同时,采用多级流水线技术,减少存取时间和蝶形运算等待时间,提升整体编译频率,提高运算性能。评估结果表明,该方法最大工作频率达到了320 MHz,完成一次1 024项多项式乘法运算的时间为41μs。     

抗SPA攻击的Twisted Edwards曲线标量乘法实现

椭圆曲线密码（Elliptic Curve Cryptography,ECC）是一种非对称密码，在信息安全领域中扮演着越来越重要的角色。目前对椭圆曲线密码的研究大多针对Weierstrass曲线，对于Twisted Edwards曲线的研究较少。针对Twisted Edwards曲线上标量乘法的效率及安全性，将Twisted Edwards曲线转换为Montgomery曲线，并采用Montgomery标量乘法在每次循环中都固定进行点加和倍点计算，从而能够抵抗简单能量攻击（Simple Power Analysis,SPA）。最后在复旦微电子公司型号为JFM7K325T的现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）中进行了实现和测试。结果表明，该方法能达到较理想的效果。