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《贵州大学》 2015年
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基于AES和LSB算法的信息隐藏模块研究与设计

王金明  
【摘要】:网络作为现代信息传输媒介,其安全问题也逐渐被人们关注。因此,信息安全问题也成为当前研究的热点。把密码技术和信息隐藏技术同时应用在通信过程中,如将机密信息进行加密操作后再进行隐蔽通信,那么被加密的信息具有密文的保密性,加上机密信息隐藏到数字载体中具有不可察觉性等重要特点。在这种情况下,信息传输的安全性就得到了更有力的保证。本文通过对AES密码技术和信息隐藏技术的研究,提出一种基于高级加密标准(AES)算法和最低有效位(LSB)算法的信息隐藏模块的硬件设计方案。首先,本文介绍了AES密码技术的基本理论和常见的信息隐藏技术,并结合两种技术进一步说明基于AES加密算法体制的信息隐藏模块的实用性和必要性。其次,根据模块设计的需要对AES算法的结构进行了调整,采用并行处理结构,提高了AES明文数据块的流水处理速度;详细介绍了信息隐藏模块的总体设计,包括信息隐藏和信息提取;详细介绍了AES、LSB等子模块的具体设计。最后,采用Verilog HDL语言对信息隐藏模块进行RTL级描述,并对其进行验证与分析。
【关键词】:信息安全 高级加密标准(AES) 最低有效位(LSB) 信息隐藏
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP309
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-6
  • 第1章 绪论6-10
  • 1.1 课题的研究背景及意义6
  • 1.2 密码技术的研究现状6-8
  • 1.3 信息隐藏技术的研究现状8
  • 1.4 论文研究内容及结构8-10
  • 第2章 高级加密标准(AES)10-20
  • 2.1 AES的提出与应用10
  • 2.2 AES算法的工作模式10-12
  • 2.3 AES加密技术分析12-18
  • 2.3.1 字节代换15-16
  • 2.3.2 行变换16-17
  • 2.3.3 混合列变换17-18
  • 2.3.4 轮密钥加变换18
  • 2.3.5 密钥扩展18
  • 2.4 AES算法的数据流水线结构分析18-20
  • 第3章 数字图像信息隐藏技术综述20-27
  • 3.1 关于数字图像20-21
  • 3.2 关于信息隐藏技术21-23
  • 3.3 信息隐藏关键技术23-25
  • 3.3.1 空域法23-24
  • 3.3.2 变换域法24
  • 3.3.3 信道隐藏法24-25
  • 3.4 数字图像信息隐藏性能评价25-27
  • 第4章 基于AES和LSB算法的信息隐藏模块总体设计27-32
  • 4.1 模块总体设计27-29
  • 4.2 信息隐藏设计29-30
  • 4.3 信息提取设计30-32
  • 第五章 基于AES和LSB算法的信息隐藏模块各功能子模块设计与实现32-47
  • 5.1 AES算法设计与实现32-44
  • 5.1.1 字节代换设计32-34
  • 5.1.2 行间移位设计34-35
  • 5.1.3 混合列变换设计35-38
  • 5.1.4 轮密钥加设计38
  • 5.1.5 密钥扩展单元设计38-42
  • 5.1.6 加密计数器设计42-43
  • 5.1.7 AES加密五级流水设计43-44
  • 5.2 LSB算法设计与实现44
  • 5.3 数据位宽转换模块设计44-45
  • 5.4 异或控制单元设计45-47
  • 第6章 信息隐藏模块验证与分析47-54
  • 6.1 仿真测试与分析47-51
  • 6.2 综合与FPGA验证51-54
  • 第7章 总结与展望54-55
  • 致谢55-56
  • 参考文献56-58
  • 附录58-61

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