基于嵌入式平台802.16 AES-CCM算法的优化及实现 被引量：1

1

作者 项士标 何加铭 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2009年第2期170-174,共5页

通过深入分析AES-CCM算法原理,对AES算法中运算量最大的轮变化过程进行优化,将轮变化中的4个步骤转变为查表和异或运算,进一步简化了算法的执行过程;并对802.16协议中CCM模式应用规则存在的安全隐患提出了改进措施,增强了算法在抗重放... 通过深入分析AES-CCM算法原理,对AES算法中运算量最大的轮变化过程进行优化,将轮变化中的4个步骤转变为查表和异或运算,进一步简化了算法的执行过程;并对802.16协议中CCM模式应用规则存在的安全隐患提出了改进措施,增强了算法在抗重放攻击方面的能力.通过在富士通3400 WiMAX开发板"ARM+VxWorks"平台下设计和实现了采用AES-CCM算法的数据传输加密方案,最后采用应用模块对算法进行测试,结果表明了改进后算法模块的正确性和有效性. 展开更多

关键词 aes-ccm WIMAX 加密 嵌入式系统

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一种AES-CCM 128 bit硬件加密器的优化设计 被引量：3

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作者 田野 杨作军 傅天爽 《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》 2011年第3期31-35,共5页

介绍了一种基于FPGA的AES-CCM 128bit硬件加密器的优化设计方法。阐述了AES(高级加密标准)算法以及CCM工作模式,分析了AES算法的轮变换结构,并提出S-box查表结构和MixColumns(列混合运算)的VHDL语言程序设计思想。建立了ExpandedKey(密... 介绍了一种基于FPGA的AES-CCM 128bit硬件加密器的优化设计方法。阐述了AES(高级加密标准)算法以及CCM工作模式,分析了AES算法的轮变换结构,并提出S-box查表结构和MixColumns(列混合运算)的VHDL语言程序设计思想。建立了ExpandedKey(密钥扩展运算)的数学模型,概括出AES算法的硬件实现方法,使得每一轮的轮变换与密钥扩展运算并行执行,以提高AES的加密速度。CCM工作模式结合了CTR与CBC-MAC工作模式,其加密明文或解密密文时都使用AES加密运算,这样解密过程就避免了繁杂的AES的直接解密运算。CCM模式下的简化加密协议,使用两个AES加密内核并行执行CTR与CBC-MAC工作模式以提高该模式下的加密解密速度。 展开更多

关键词 高级加密标准 aes-ccm 128 bit加密协议 FPGA VHDL

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一种高吞吐率低功耗的AES-CCM硬件实现 被引量：3

3

作者 崔超 赵云 +2 位作者 肖勇 林伟斌 徐迪 《密码学报》 CSCD 2021年第3期365-375,共11页

随着无线传输速度逐步提高和无线终端设备的低功耗应用,AES-CCM加密协议的数据处理速度和功耗指标逐渐成为其应用中的技术瓶颈.本文针对AES-CCM固有的结构特点,提出了高吞吐率、低功耗的5-Core硬件实现方案.该方案采用一个Core执行密钥... 随着无线传输速度逐步提高和无线终端设备的低功耗应用,AES-CCM加密协议的数据处理速度和功耗指标逐渐成为其应用中的技术瓶颈.本文针对AES-CCM固有的结构特点,提出了高吞吐率、低功耗的5-Core硬件实现方案.该方案采用一个Core执行密钥扩展,4个相同的Core共享轮密钥来执行轮迭代计算,在CCM状态机的协同控制下实现AES-CCM的数据加解密和校验值生成.此外,该方案进行了低功耗设计,在S盒实现中利用了同构映射,将复合域GF(2^(8))上的求逆运算映射到GF(((2^(2))^(2))^(2))上,并对GF((2^(2))^(2))域上的逻辑表达式以及相邻变换的表达式进行了化简,从而缩小关键路径的延时,降低功耗.该实现支持半双工通讯方式以及全双工通讯方式.在全双工通讯方式下,5个Core参与计算,吞吐率可达4.23 Gbps.同时,由于方案中采用了多Core轮密钥共享方案,有效减少了算法中的冗余电路.与传统实现方式相比,AES-CCM的电路面积和功耗分别减少了14.88%和20.00%. 展开更多

关键词 数据认证 加密 aes-ccm S盒

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AES-CCM通用协处理器的优化设计实现 被引量：2

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作者 崔超 赵云 +2 位作者 肖勇 林伟斌 曾勇刚 《密码学报》 CSCD 2021年第5期834-843,共10页

为了减小AES-CCM加密协议的电路面积和功耗,本文利用AES-CCM链路层数据加密与解密都只用到AES加密模式,以及数据校验值生成与数据加解密可以同时计算且密钥相同的特点,给出AESCCM通用协处理器的一种低功耗实现方案.该方案以AES加密模块... 为了减小AES-CCM加密协议的电路面积和功耗,本文利用AES-CCM链路层数据加密与解密都只用到AES加密模式,以及数据校验值生成与数据加解密可以同时计算且密钥相同的特点,给出AESCCM通用协处理器的一种低功耗实现方案.该方案以AES加密模块为运算核心,在外围CCM模块的协同控制下实现AES-CCM加密协议.其中,外围CCM控制模块固定不变,AES加密模块可根据不同的应用需求进行选择性例化:面向高速率指标的产品实现时选择AES双轮并行实现方式,面向低代价指标的产品实现时选择AES双轮乒乓实现方式.与传统双AES并行实现的AES-CCM方案相比,AES双轮并行实现AES-CCM方案的面积和功耗分别减小9.21%和12.34%;与传统双AES串行实现的AES-CCM方案相比,AES双轮乒乓实现AES-CCM方案的面积增加0.06%,但是功耗减小12.12%. 展开更多

关键词 aes-ccm 数据认证 加密 低功耗

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低速无线个人区域网802.15.4的安全研究 被引量：2

5

作者 朱建新 高蕾娜 张新访 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第1期71-76,共6页

短距离无线通信技术近年来成为通信领域热点,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率,可广泛应用于军事、工业控制、精准农业及医学等领域的无线传感器网络构建,将会在未来的后PC即普适计算时代发挥重要作用。同时,由于其开放传输信道和&... 短距离无线通信技术近年来成为通信领域热点,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率,可广泛应用于军事、工业控制、精准农业及医学等领域的无线传感器网络构建,将会在未来的后PC即普适计算时代发挥重要作用。同时,由于其开放传输信道和"三低"特性,安全性成为保证短距无线通信网络健壮稳定运行的关键"基石"。针对低速无线个人区域网(LR-WPAN)802.15.4,详细分析其安全架构,根据最高安全级别组件AES-CCM的底层加密算法AES和泛型CCM模式,结合安全帧格式,提出了一种AES-CCM实施的输入分组模型,并进行时间性能对比实验。针对LR-WPAN可能存在的攻击和802.15.4潜在的安全问题,提出相应的改进措施。 展开更多

关键词 LR-WPAN 802.15.4 安全体系 安全组件 aes-ccm 无线个人区域网

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LR-WPAN 802.15.4协议MAC的安全体系 被引量：1

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作者 朱建新 高蕾娜 张新访 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第21期5420-5423,共4页

近年来短距离无线通信技术成为通信领域热点之一,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率。详细分析IEEE低速无线个人区域网(LR-WPAN)协议802.15.4安全架构中的MAC安全帧结构、MAC PIB安全属性、安全服务和安全机制,讨论其安全工作模式... 近年来短距离无线通信技术成为通信领域热点之一,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率。详细分析IEEE低速无线个人区域网(LR-WPAN)协议802.15.4安全架构中的MAC安全帧结构、MAC PIB安全属性、安全服务和安全机制,讨论其安全工作模式下的安全组件并给出帧完整性验证和数据加密方法实施流程。介绍了ZigBee/IEEE802.15.4应用发展现状及趋势,指出安全性是其产品发展的重要组成部分,安全组件性能分析和密钥管理体制是今后的研究重点。 展开更多

关键词 IEEE 802.15.4 MAC PIB安全属性 安全组件 AES—CTR AES—CBC—MAC aes-ccm

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无线通信系统MAC层通用安全协处理器的实现 被引量：1

7

作者 封斌 齐德昱 韩海雯 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第10期33-37,共5页

IEEE802.11i和802.16e无线通信标准的媒体访问控制层(MAC)都使用了基于高级加密算法(AES)的计数器模式(CTR)和密码分组链接消息验证码(CBC-MAC)作为安全机制,其以AES算法为核心,采用CTR模式保证数据机密性,采用CBC-MAC模式对MAC帧头的... IEEE802.11i和802.16e无线通信标准的媒体访问控制层(MAC)都使用了基于高级加密算法(AES)的计数器模式(CTR)和密码分组链接消息验证码(CBC-MAC)作为安全机制,其以AES算法为核心,采用CTR模式保证数据机密性,采用CBC-MAC模式对MAC帧头的公开信息进行认证.设计了通用AES-CCM安全协议协处理器,给出高吞吐量的并行AES模块和低成本的复用AES模块两种实现方案,并遵循Avalon片内总线接口,在Altera公司EP1C4F324C6的FPGA上进行了验证.该安全协议协处理器的设计与实现,符合软件无线电技术采用通用模块化硬件平台满足多种无线空中接口标准的思想,对无线通信终端底层硬件平台的通用化具有一定的价值. 展开更多

关键词 无线通信标准 aes-ccm MAC协处理器 AVALON总线

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无线城域网数据加密技术研究 被引量：3

8

作者 谢颖华 仇润鹤 吴怡之 《微型电脑应用》 2007年第9期7-9,71,共3页

本文重点介绍了无线城域网所支持采用的三种加密技术:DES-CBC,AES-CCM和AES-CTR,进行比较分析。并用VC实现了DES-CBC算法。

关键词 无线城域网IEEE802.16 DES-CBC aes-ccm AES-CTR

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基于TSCH模式的工业无线系统级芯片设计

9

作者 谢闯 杨志家 王剑 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期288-293,299,共7页

当前商业无线芯片只能实现工业无线网络标准的通信功能,时隙调度和同步等功能必须依靠软件通过定时中断的方式实现,增加了开发难度,限制了WIA-PA等工业无线协议的推广和普及。针对该问题,设计一款支持TSCH模式物理层协议面向工业无线网... 当前商业无线芯片只能实现工业无线网络标准的通信功能,时隙调度和同步等功能必须依靠软件通过定时中断的方式实现,增加了开发难度,限制了WIA-PA等工业无线协议的推广和普及。针对该问题,设计一款支持TSCH模式物理层协议面向工业无线网络的系统级工业无线芯片WIASoC2400。该芯片以IEEE802.15.4e协议的TSCH模式为基础,基于ARM Cortex-M3内核,集成2.4 GHz WIA-PA无线通信模块,同时包含符合IEEE802.15.4-2006协议CCM~*模式安全规范的AES-128加/解密安全模块,可保证数据传输的安全性。仿真结果表明,WIASoC2400能够满足TSCH模式下通信的时隙同步精度和跳频要求,具有定时精确、处理速度快、实现简单等优点。 展开更多

关键词 工业无线网络 无线系统级芯片 时隙跳频 MAC硬件状态机 aes-ccm＊安全模块

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AES算法在WiMAX中应用的研究

10

作者 李美艳 《江西通信科技》 2009年第2期8-10,共3页

IEEE802.16e版本采用AES-CCM128bit数据加密协议,以解决其原有安全机制缺乏抗重放保护和加密算法本身不安全的问题。文中详细分析了AES-CCM加密原理,着重说明了AES算法实现的具体步骤,并进行了性能测试,验证了实现的正确性和其加密性能。

关键词 IEEE802.16E aes-ccm 数据加密 安全机制

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WEP协议分析及其安全对策

11

作者 曹阳 《商场现代化》 2009年第5期146-147,共2页

WEP协议是IEEE802.11标准规定的数据加密机制,虽然WEP提供了64位和128位长度的密钥机制,但仍然存在许多缺陷,因此,IEEE802.11需要采用其他的加密体制。本文分析了基于IEEE802.11标准的WEP安全漏洞,介绍了AES-CMM和ECC两种加密体制,对IEE... WEP协议是IEEE802.11标准规定的数据加密机制,虽然WEP提供了64位和128位长度的密钥机制,但仍然存在许多缺陷,因此,IEEE802.11需要采用其他的加密体制。本文分析了基于IEEE802.11标准的WEP安全漏洞,介绍了AES-CMM和ECC两种加密体制,对IEEE802.11数据帧加密,并对它们的性能进行分析。 展开更多

关键词 有线对等协议 aes-ccm 椭圆曲线密码体制

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WLAN中安全加密技术的性能分析

12

作者 汪润华 《电信快报（网络与通信）》 2006年第4期36-38,共3页

有线等效保密协议(WEP)存在一些不安全因素,因此,IEEE 802．11需要采用其他的加密体制。文章介绍了AES-CCM和ECC两种加密体制,通过对IEEE 802．11数据帧加密,对它们进行了性能分析。

关键词 WLAN WEP aes-ccm ECC

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小面积高吞吐率AES_CCM协议的FPGA优化设计

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作者 郭业才 黄昱松 +1 位作者 苗韵 傅建军 《网络安全技术与应用》 2023年第11期21-25,共5页

随着无线网络安全越来越受到重视,IEEE 802.16e、IEEE 802.15.4和IEEE 802.11等标准规定了AES-128-CCM加密协议作为安全标准,后来IEEE 802.15.4标准和IEEE 802.11标准又定义了AES-256-CCM作为安全扩展。本文基于AES-CCM加密和认证可同... 随着无线网络安全越来越受到重视,IEEE 802.16e、IEEE 802.15.4和IEEE 802.11等标准规定了AES-128-CCM加密协议作为安全标准,后来IEEE 802.15.4标准和IEEE 802.11标准又定义了AES-256-CCM作为安全扩展。本文基于AES-CCM加密和认证可同时处理的特点,提出一种AES-CCM协议小面积高吞吐率的硬件实现方案。该方案在一个AES加密核心中插入流水线,形成循环反馈流水线结构,使CBC-MAC模式和CTR模式可以在同一轮内运行,在保证小面积的同时,提高吞吐率。此外,在S盒的实现中利用同构映射的方法,同时考虑到FPGA本身大颗粒度的特点,将复合域GF(28)上的求逆运算映射到GF((22)4)而不是GF(((22)2)2)上,进一步降低面积。同时,重排AES-256的密钥扩展,将原本AES-256中一轮进行的密钥扩展拆分成两轮进行,使子密钥的生成与AES轮模块一一对应,不需要额外的存储器,并使用选择器与AES-128-CCM共用密钥扩展逻辑。实验表明,该方案能在保持AESCCM核心小面积的基础上提高吞吐率。 展开更多

关键词 aes-ccm协议 加密认证 S盒 密钥扩展 流水线 现场可编程门阵列

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