基于FPGA的祖冲之算法硬件实现

为在现场可编程门阵列(FPGA)平台上更高效地实现祖冲之算法,提出一种新的硬件实现方法。利用祖冲之算法的迭代特性、并行特性以及模加的性质,减少加法器的使用数量,包括使用资源占用少、延时少的简单加法器替代资源占用多、延时长的进位保留加法器以及mod(231-1)加法器,实现祖冲之算法关键路径中多次mod(231-1)加法运算。使用QuartusⅡ与ISE软件进行了仿真验证,结果表明,该方法在芯片资源占用仅为305个slice的情况下达到了5.322 Gb/s的吞吐量,与目前已有的最优实现方法相比,芯片资源占用减少了近23%,单位面积的吞吐量提高了25.9%,可以在减少芯片硬件资源占用的同时快速实现ZUC算法。     

基于祖冲之类方法的多体动力学方程保能量保约束积分

针对一类多体动力学问题导出的微分 代数方程,提出一种保能量、保约束的算法.该算法基于祖冲之类方法和欧拉中点保辛差分,利用祖冲之类方法保证在时间格点上精确满足约束方程,避免约束违约问题;并进一步证明该算法在时间格点上可以精确保能量.数值算例进一步验证该算法的可靠性.     

祖冲之算法分析及其硬件实现

详细分析了3GPP LTE国际加密标准祖冲之(ZUC)算法的结构及其硬件实现过程.ZUC流式加密算法采用了线性反馈移位寄存器(LFSR),比特重组(BR)和非线性函数F的三层结构设计,具有很高的安全性.同时,ZUC算法在设计时就充分考虑了软硬件实现的低复杂度,因此非常适合于硬件实现.ZUC算法在Altera的Cyclone FPGA上实现,需要2 013个逻辑单元,不需要存储器.在中芯国际SMIC 0.18 μm的CMOS工艺上实现的芯片面积为109 823 μm2.     

中国古代计量史上的祖冲之

祖冲之(公429～500年)是我国南北朝时期的著名科学家：他推算出了高准确数值的圆周率。使之领先世界一千多年，是一位享誉世界的大数学家；他编制《大明历》，发现了交点月，把岁差应用到历法上．是一位伟大的天文学家；他复原指南车、发明千里船、创制水碓，是一位优秀的机械发明家。与此同时，他对中国古代计量测试技术的进步和计量科学的发展也作出了重要贡献，     

基于国产祖冲之加密算法的移动分组网应用

在密码国产化背景下,文章通过对国产祖冲之密码原理分析、安全性分析、算法配用的详细研究,创新性的在浙江联通移动分组网全网范围内部署祖冲之加密算法对NAS信令加密和完整性保护,并通过浙江联通千万用户级移动数据网络中的试运行,为祖冲之加密算法在全国乃至全球移动通信领域的普及应用积累了丰富的经验,提升国产加密算法的影响力,为我国重要移动数据传输的安全性保驾护航。     

祖冲之算法硬件实现与研究

祖冲之(ZUC)算法是我国自主研制,纳入新一代宽带无线移动通信系统的国际加密标准,考虑现阶段祖冲之流密码算法的实现多为软件,效率和速度还有待提高。为适应大数据时代对高速数据实时加密的需求以及进一步推广 ZUC 算法的使用,结合 ZUC 算法特性,利用硬件描述语言 VHDL 对其进行高效的 FPGA 硬件设计,并使用 Xilinx 公司 ISE 软件进行综合仿真验证设计正确性,最后将模块封装成 IP 软核。结合 Xilinx 公司的 ARM 与 FPGA 联合平台设计相应的接口软件进行实际测试,性能分析和资源评估,为 ZUC 算法提供了一种高效硬件设计参考。最后给出 ZUC 模块在实际加密视频数据的应用,与纯软件实现相同功能相比,系统性能提升了3倍以上,可以满足实时视频数据的加密。     

基于FPGA的祖冲之序列密码算法实现

祖冲之序列密码算法是我国自主研发的运用于LTE网络中的国际标准密码算法,该算法包括祖冲之算法(ZUC)、加解密算法(128-EEA3)和完整性检测算法(128-EIA3)三个部分。目前,已有的对整个祖冲之序列密码算法特别是128-EEA3和128-EIA3的实现大多停留在理论。文中对ZUC算法模块、128-EEA3和128-EIA3做了硬件实现,整体设计在保持ZUC算法模块的高吞吐率的同时还可以和高速模块对接。最后,在Sparten-6 FPGA平台上对该设计进行了仿真和实现,并对其性能进行了比较和分析。     

祖冲之算法LTE国际标准研发和产业化启动会在北京成功召开

局共在北理局究院工业2011年11月23日,由工业和信息化部和国家密码管理同主办的祖冲之算法LTE国际标准研发和产业化启动会京召开。工业和信息化部杨学山副部长、国家密码管魏允韬局长出席会议并致辞。曹淑敏院长、和信息化部、相关研究机构、企代表参加了会议。中国通信标准化国家密码管理局事业单位、行业工业和信息化部电信研协会杨泽民秘书长以及相关领导出席了会议,协会等单位的一百余位     

祖冲之序列密码算法IP核的设计与实现

祖冲之序列密码算法是中国自主研究的流密码算法,是运用于下一代移动通信4G网络中的国际标准密码算法,该算法包括祖冲之算法（ZUC）、加密算法（128-EEA3）和完整性算法（128-EIA3）三个部分。目前,已有对ZUC算法的优化实现,而专门针对128-EEA3和128-EIA3的硬件实现与优化,尚未见公开发表的论文。文章设计了祖冲之序列密码算法的IP核,该IP核基于ZUC算法模块,同时支持128-EEA3和128-EIA3,并且保持ZUC模块的高吞吐率。最后,在Virtex-5FPGA平台上对该IP核进行了实现,并对其性能进行了比较和分析。     

基于祖冲之算法和DNA编码的图像分组加密方法

为了进一步研究具有更高安全性的加密方法,结合基于DNA编码思想、祖冲之密钥流产生器以及分组加密结构,提出了一种基于祖冲之算法和DNA编码的图像分组复合加密方法.该方法首先利用祖冲之算法产生分组加密结构的密钥流;然后对明文图像信息以及密钥流进行DNA编码;最后利用分组迭代轮数的奇偶性决定明文图像分块模式,并基于DNA符号运算的改进Feistel分组结构实现明文图像分组加密,将加密结果进行DNA编码反变换生成最终密文图像.通过安全性分析,该算法具有很好的抗攻击能力和有效性,可以广泛应用到图像信息安全保护中.