国密SM4算法CBC模式的高效设计与实现 被引量：3

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作者 郝泽钰 代天傲 +7 位作者 黄亦成 段岑林 董进 吴世勇 张博 王雪岩 贾小涛 杨建磊 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1450-1457,共8页

密码技术是现代信息安全技术产业发展的核心,其中,国密SM4分组密码算法因其硬件实现简单、效率高等优点,已广泛应用于加密传输、加密存储等领域.随着应用领域的不断扩展,对硬件加密效率的需求也随之提高.目前,借助流水线技术,基于ASIC... 密码技术是现代信息安全技术产业发展的核心,其中,国密SM4分组密码算法因其硬件实现简单、效率高等优点,已广泛应用于加密传输、加密存储等领域.随着应用领域的不断扩展,对硬件加密效率的需求也随之提高.目前,借助流水线技术,基于ASIC实现的SM4算法在ECB(electronic code book)工作模式下能够达到较高的吞吐量.然而,在CBC(cipher block chaining)模式下,由于相邻的数据存在依赖关系,流水线技术难以提高硬件设计的吞吐率.为解决这一问题,提出了2种逻辑化简方法:一种作用于轮函数迭代过程,另一种作用于S盒置换过程.这2种方法在每一轮迭代的关键路径中均减少了2个异或运算的延时.在TSMC 40 nm工艺下的ASIC综合结果表明,该设计在CBC模式下的吞吐率达到4.2 Gb/s,单位面积吞吐量达129.4 Gb·s^(-1)·mm^(-2),高于已发表的同类设计. 展开更多

关键词 国密SM4算法 cbc模式 硬件加速 高效设计 ASIC

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基于改进SM4和Elgamal的民航数据链混合加密算法研究

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作者 宋林峄 毛建华 王平 《现代电子技术》 北大核心 2025年第23期111-117,共7页

针对民用飞机数据链通信中单一模式的加密算法难以满足安全需求,普遍存在频率分析攻击和加密模型处理能力下降等问题,文中提出一种基于ECB⁃CBC混合加密模式的SM4加密算法(AT⁃HCSL)。该算法结合ECB和CBC模式,以增强通信数据的隐藏性和安... 针对民用飞机数据链通信中单一模式的加密算法难以满足安全需求,普遍存在频率分析攻击和加密模型处理能力下降等问题,文中提出一种基于ECB⁃CBC混合加密模式的SM4加密算法(AT⁃HCSL)。该算法结合ECB和CBC模式,以增强通信数据的隐藏性和安全性,并将其与Elgamal算法相结合,利用Elgamal的同态特性进一步提高安全性并减少计算开销。实验结果证明,改进后的算法扩散性提高了175%~181.9%,混淆性提高了94%~110%,混合加密算法在开销时间上减少了7.59%。结果表明,文中提出的混合加密算法显著提升了民航数据链的安全性和处理效率,可有效进行加密数据链通信,保障空地通信的安全。 展开更多

关键词 SM4 混合加密模式 ELGAMAL 民航数据链 ECB模式 cbc模式 对称加密 非对称加密

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SM4算法CBC模式的高吞吐率ASIC实现 被引量：10

3

作者 符天枢 李树国 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第10期13-18,共6页

由于SM4算法在CBC模式下存在从电路的输出端到输入端的反馈路径,所以流水线技术难以提高电路的吞吐率.针对这一问题,提出一种逻辑化简方法,使SM4加解密算法中每一个轮函数的关键路径减少1级异或门延时.基于这种方法,实现了一种4轮合1的... 由于SM4算法在CBC模式下存在从电路的输出端到输入端的反馈路径,所以流水线技术难以提高电路的吞吐率.针对这一问题,提出一种逻辑化简方法,使SM4加解密算法中每一个轮函数的关键路径减少1级异或门延时.基于这种方法,实现了一种4轮合1的SM4电路,在该电路的关键路径中可以减少4级异或门延时,且该电路与本文的其他方案相比有更高的单位面积吞吐率.ASIC实现的综合结果表明,4轮合1的SM4电路在CBC模式下的吞吐率达到5.24Gb/s,高于已发表的同类设计. 展开更多

关键词 SM4 cbc模式 高吞吐率 ASIC实现

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多引擎并行CBC模式的SM4算法的芯片级实现 被引量：7

4

作者 樊凌雁 周盟 +1 位作者 骆建军 刘海銮 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1247-1253,共7页

固态硬盘凭借速度快、体积小、重量轻、抗震性强、功耗低等优势,成为新一代电脑硬盘存储产品代表.硬盘信息安全不仅关系到个人隐私、企业密码,更是关系到国家安全.针对固态硬盘的信息安全问题,采用全硬件加密的方式实现国家商用密码管... 固态硬盘凭借速度快、体积小、重量轻、抗震性强、功耗低等优势,成为新一代电脑硬盘存储产品代表.硬盘信息安全不仅关系到个人隐私、企业密码,更是关系到国家安全.针对固态硬盘的信息安全问题,采用全硬件加密的方式实现国家商用密码管理局颁布的SM4算法,在固态硬盘中实现数据的加密存储,提升了存储数据安全.为了保证电脑硬盘速度不受到加/解密算法的影响,必须解决高速数据流和SM4算法模块的同步加/解密的速度匹配问题.提出了一种多引擎同步工作的方式实现CBC(cipher block chaining)模式的SM4算法,解决了SM4算法在CBC加密模式下存在反馈路径,流水线技术和轮函数合并技术难以在65nm工艺下提高吞吐率的问题.通过FPGA验证,并在国内某半导体生产线65nm工艺上流片实现,结果表明:在250MHz时钟频率下,4个引擎并行的连续读速度为528.8MBps,连续写速度为443.5MBps,满足电脑硬盘SATAⅢ型接口的速率要求. 展开更多

关键词 固态硬盘 SM4算法 cbc模式 多引擎 SATAⅢ接口

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AES算法CBC模式的数字图像加密研究 被引量：5

5

作者 陈振娇 洪泽 张猛华 《电子设计工程》 2020年第19期17-21,共5页

随着全球数字化和网络化的迅猛发展,数字图像的安全问题也日益突出。针对数字图像的信息安全问题,研究了基于AES加密算法的数字图像加密保护方法。通过分析AES加密算法的实现原理,对比加密算法的ECB模式和CBC模式,选取了更加安全的CBC... 随着全球数字化和网络化的迅猛发展,数字图像的安全问题也日益突出。针对数字图像的信息安全问题,研究了基于AES加密算法的数字图像加密保护方法。通过分析AES加密算法的实现原理,对比加密算法的ECB模式和CBC模式,选取了更加安全的CBC模式完成数字图像加密。实验显示图像的加密效果,通过像素分布图进行效果分析,证明该方法能够较好的实现图像加密效果。 展开更多

关键词 数字图像 信息安全 AES加密算法 cbc模式

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面向虚拟企业的新型竞争模式研究 被引量：3

6

作者 晏浩 《现代情报》 北大核心 2006年第4期182-184,186,共4页

在虚拟企业日益兴起的今天,其竞争力和影响力逐渐受到人们的关注,管理和经营方式的变革为企业的竞争模式演化提供了契机。本文从传统竞争模式的转变出发,分析了知识经济条件下的虚拟企业的竞争力情况,结合分析的结论构建出了面向虚拟企... 在虚拟企业日益兴起的今天,其竞争力和影响力逐渐受到人们的关注,管理和经营方式的变革为企业的竞争模式演化提供了契机。本文从传统竞争模式的转变出发,分析了知识经济条件下的虚拟企业的竞争力情况,结合分析的结论构建出了面向虚拟企业的竞争模式———CBC模式,进而探讨了虚拟企业合作竞争的层次关系,最后提出了在合作竞争活动中应该注意的问题。 展开更多

关键词 虚拟企业 企业竞争力 合作竞争 cbc模式

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一种符合数字电影规范实时AES解密系统

7

作者 王曦爽 朱振华 +3 位作者 王国晖 魏铮 李玲 王贞松 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第B06期59-62,共4页

数字电影业界遵循的数字电影系统规范(DCSS)对电影数据的加密与解密过程提出了复杂的要求。提出了一种符合DCSS规范的AES解密过程的硬件设计与FPGA实现方法,满足DCSS对数据解密的多种要求,并达到了数字电影实时播放的速率要求。在FPGA... 数字电影业界遵循的数字电影系统规范(DCSS)对电影数据的加密与解密过程提出了复杂的要求。提出了一种符合DCSS规范的AES解密过程的硬件设计与FPGA实现方法,满足DCSS对数据解密的多种要求,并达到了数字电影实时播放的速率要求。在FPGA芯片上的实验表明,该解密系统稳定工作在66Mhz时钟下,数据输出率达到了528Mbits/s,大于DCSS规范规定的250Mbits/s数据输出带宽。 展开更多

关键词 实时解密系统 数字电影系统规范 AES算法 加密三联体 cbc模式 FPGA

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加密模式与密码协议的安全性

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作者 王滨 张少武 马智 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第5期125-126,130,共3页

密码协议的设计和安全性分析是困难的,在密码协议中总是以所使用的密码算法是安全的为前提,但是人们却忽略了密码算法的加密模式对密码协议安全性的影响。论文针对一个改进的Needham-Schroeder协议,假设其使用了分组密码的CBC加密模式,... 密码协议的设计和安全性分析是困难的,在密码协议中总是以所使用的密码算法是安全的为前提,但是人们却忽略了密码算法的加密模式对密码协议安全性的影响。论文针对一个改进的Needham-Schroeder协议,假设其使用了分组密码的CBC加密模式,我们通过使用一条旧信息的明密文对来修改当前会话中的信息,从而成功地欺骗用户双方,并分别与他们建立了一个会话密钥,对该协议进行了成功的攻击。结果说明密码算法的加密模式对密码协议的安全性有着巨大的影响。 展开更多

关键词 密码协议 cbc模式 Needham—Schroeder认证协议

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基于双重分组和密钥计数的并行认证模式

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作者 黄玉划 胡爱群 宋宇波 《中国工程科学》 2004年第7期70-74,共5页

由于CBC -MAC模式不可并行处理 ,提出了一种基于双重分组的并行认证模式 (PKCB)。PKCB模式同并行认证模式PMAC相比 ,安全性和速率都有显著提高 ,PKCB认证模式与CTR (计数器 )加密模式结合可构成分组密码算法的一种全工作模式。在此基础... 由于CBC -MAC模式不可并行处理 ,提出了一种基于双重分组的并行认证模式 (PKCB)。PKCB模式同并行认证模式PMAC相比 ,安全性和速率都有显著提高 ,PKCB认证模式与CTR (计数器 )加密模式结合可构成分组密码算法的一种全工作模式。在此基础上提出了一种基于密钥计数的并行认证模式 (KCTR -MAC)。KCTR -MAC模式安全性比PMAC模式高得多 ,而速率未降低 ,KCTR -MAC认证模式和CTR加密模式结合也可构成分组密码算法的一种全工作模式 (2CTR) ,2CTR模式的综合性能不亚于标准模式CCM (CTRwithCBC -MAC) ,是一种安全快速的实用模式。 展开更多

关键词 认证模式 cbc-MAC模式 PMAC模式 CTR模式 CCM模式

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分组密码工作模式发展动态及简评 被引量：3

10

作者 宋军 张友纯 薛思清 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第2期37-40,共4页

2001年初,NIST分组密码运行模式工作组提出建议,计划制定新的工作模式标准(FIPS),以适应AES和其它分组密码算法发展的需要。本文简要介绍了近期提交的分组密码工作模式的特点和发展动态,并根据最新分析成果作简要评述。

关键词 分组密码工作模式 密码学 2DEM模式 ABC模式 KEB模式 OCB模式 PMAC模式 X-cbc模式 RIJNDAEL算法

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面向IDEA算法的多引擎高速并行化研究与设计 被引量：1

11

作者 易肃汶 戴紫彬 李伟 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第1期37-41,共5页

为解决IDEA算法在硬件实现过程中运算速度不高、工作模式单一的问题,设计支持ECB模式和CBC模式的IDEA密码处理引擎,基于多引擎并行处理关键因素提出IDEA多引擎并行处理架构。通过分析研究多引擎并行处理架构的任务调度机制,提出针对ECB... 为解决IDEA算法在硬件实现过程中运算速度不高、工作模式单一的问题,设计支持ECB模式和CBC模式的IDEA密码处理引擎,基于多引擎并行处理关键因素提出IDEA多引擎并行处理架构。通过分析研究多引擎并行处理架构的任务调度机制,提出针对ECB模式和CBC模式的多引擎并行处理方式,采用轮询的方法进行任务的调度,充分发挥多引擎优势。采用Altera公司的Virtex6芯片进行FPGA仿真验证,仿真结果表明,在ECB模式和CBC模式下,吞吐率分别高达852.7 Mbps和798.3 Mbps。 展开更多

关键词 IDEA算法 cbc模式 ECB模式 多引擎 调度机制

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基于DES算法实现文件完整性检测方法的研究 被引量：2

12

作者 王艳 胡鸣 《武汉科技学院学报》 2009年第1期21-23,共3页

采用了CBC模式下的DES算法实现文件完整性检测,弥补了防火墙保护内部网络安全的不足,保证数据传输过程的真实性。当入侵者进入系统后,如果有一个块在传送时被人恶意改变了,该方法可以检测到系统可能受到了攻击,有效地解决了传输中数据... 采用了CBC模式下的DES算法实现文件完整性检测,弥补了防火墙保护内部网络安全的不足,保证数据传输过程的真实性。当入侵者进入系统后,如果有一个块在传送时被人恶意改变了,该方法可以检测到系统可能受到了攻击,有效地解决了传输中数据安全性的问题。 展开更多

关键词 cbc模式 DES算法 文件完整性 真实性 网络安全

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一种WLAN的新安全标准CCMP协议

13

作者 林明文 胡飞 《微处理机》 2008年第1期70-72,共3页

新一代WLAN安全标准IEEE 802.11 i定义了三种协议来保护数据的传输,这三种协议增强了WLAN中数据的加密和鉴别性能,取代了IEEE 802.11 WEP方案。CCMP协议是数据保密协议之一。CCMP协议使用基于AES的加密算法和CCM加密鉴别模式,在软件和... 新一代WLAN安全标准IEEE 802.11 i定义了三种协议来保护数据的传输,这三种协议增强了WLAN中数据的加密和鉴别性能,取代了IEEE 802.11 WEP方案。CCMP协议是数据保密协议之一。CCMP协议使用基于AES的加密算法和CCM加密鉴别模式,在软件和硬件实现上都提供了很好的安全性能。 展开更多

关键词 无线局域网安全 CCMP协议 AES算法 计数器模式 cbc—MAC模式

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英语专业课程改革实践与外语教师专业发展

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作者 吕红波 陶文好 《科教导刊》 2020年第11期84-86,共3页

将传统的以培养听说读写技能为主的综合英语课和阅读课改为以内容为导向的美国短篇小说、英美历史概况、英语诗文赏析等课程,目的在于培养英语专业学生的人文素养和思辨能力,同时这种教学改革对外语教师带来了前所未有的压力与挑战.本... 将传统的以培养听说读写技能为主的综合英语课和阅读课改为以内容为导向的美国短篇小说、英美历史概况、英语诗文赏析等课程,目的在于培养英语专业学生的人文素养和思辨能力,同时这种教学改革对外语教师带来了前所未有的压力与挑战.本文从课程设置和教学模式方面对改革前和改革后的综合英语和阅读课程进行了对比研究,通过四年的教学改革探索,为促进英语专业可持续性发展提供实践经验,同时为教师专业发展提出了解决策略. 展开更多

关键词 以内容为导向 课程设置 教学模式 教师专业发展

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