收藏本站
《解放军信息工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向密码算法的粗粒度可重构结构研究与设计

王玉良  
【摘要】:密码算法属于计算密集型算法,对计算能力要求较高;同时,密码算法具有灵活多变的特点,要求计算平台能够灵活地应对这种变化。可重构密码处理结构不仅同时满足了密码处理的高性能和灵活性需求,而且具有较高的安全性,对国家和军队安全以及商业机密都有着重要的意义。本文以粗粒度可重构密码处理结构为研究方向,主要研究成果如下: 本文深入分析了分组密码、公钥密码和Hash函数三类密码算法的计算结构特征,提出了一种面向三类密码算法的通用粗粒度可重构结构模型CGRAC;设计了CGRAC中多种可重构基本计算单元RBCU、可重构功能单元RFU以及可重构互连网络RIN,并对RBCU和RIN进行了FPGA功能验证和UMC0.18μm工艺标准单元库下的ASIC综合;分别为RBCU、RFU和RIN设计了相应的配置指令,并根据配置信息量大小的不同,采取了静态和动态配置相结合的配置方式;将三类密码算法中的多个算法在CGRAC上进行了映射,映射结果表明,CGRAC能够灵活高效地处理多类密码算法,且大部分密码算法在CGRAC上的映射结构比较紧凑。 根据ASIC综合性能和密码算法在CGRAC上的映射结果,给出了200MHz频率下三类密码算法在CGRAC上的执行性能,并和当前其它软硬件实现形式进行了对比分析。结果表明:不同密码算法在CGRAC的处理性能比Intel Core 2 1.83GHz的通用CPU分别提高了3~48倍,相对于其它可重构密码处理结构分别提高了1.26~10.20倍。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN918.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴紫彬;孟涛;朱忠义;张永福;;可适配模乘运算指令研究[J];电子技术应用;2007年10期
2 杨俊波;苏显渝;徐平;;可重排无阻塞全混洗光网络光学实现方法[J];光电工程;2007年05期
3 ;FPGA IMPLEMENTATION OF RSA PUBLIC-KEY CRYPTOGRAPHIC COPROCESSOR BASED ON SYSTOLIC LINEAR ARRAY ARCHITECTURE[J];Journal of Electronics;2006年05期
4 张文婧,吕述望,刘鸣,刘振华;一种适用于分组密码算法芯片的IP核设计研究[J];计算机工程与应用;2002年22期
5 吴东锋;李华;周瑛;;RSA模乘器硬件优化设计[J];计算机科学;2007年10期
6 孟涛;戴紫彬;;可重构模运算单元的研究[J];计算机工程;2008年06期
7 陈勇涛;段成华;;一种高性能大数模运算单元及其应用[J];计算机仿真;2009年06期
8 崔晓平;王成华;;基于方块超前进位的快速进位跳跃加法器[J];南京航空航天大学学报;2006年06期
9 何德彪;陈建华;张家宏;;数据加密标准S盒的安全实现[J];计算机工程与设计;2007年23期
10 谢永宏;;分组密码S盒的可重构设计方案[J];计算机工程与设计;2009年09期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 姜晶菲;可重构密码处理结构的研究与设计[D];国防科学技术大学;2004年
2 宋宇鲲;动态可重构协处理器研究[D];合肥工业大学;2006年
3 赵学秘;可编程密码处理器关键技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2006年
4 孙康;可重构计算相关技术研究[D];浙江大学;2007年
5 陈华锋;椭圆曲线密码算法及芯片实现方法研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 白永强;面向多媒体的粗粒度可重构处理单元的结构研究[D];西北工业大学;2006年
2 孟强;可扩展的RSA公钥密码协处理器研究与设计[D];解放军信息工程大学;2007年
3 卫学陶;GF(2~m)域上可配置椭圆曲线密码系统的设计与硬件实现[D];解放军信息工程大学;2007年
4 杨晓辉;面向分组密码处理的可重构设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
5 贺圆圆;面向图像处理的可重构计算系统结构[D];大连理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王秋霞;许铁;;AES算法在发动机防盗系统身份认证中的加密应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年02期
2 戴鹏;雍珊珊;王新安;张兴;;可重构视频编解码处理器ReMAP设计[J];北京大学学报(自然科学版);2011年03期
3 崔晓平;王成华;;二级进位跳跃加法器的优化方块分配[J];北京航空航天大学学报;2007年04期
4 潘武;丁云波;杨静;乔婧;;双随机相位编码光学加密系统的安全性分析[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2008年01期
5 何波;罗龙艳;肖迪;;迭代混沌映射的S盒构造方法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年01期
6 杜昌军;吕云峰;陈仲敏;;简化的椭圆曲线密码系统研究[J];长春师范学院学报(自然科学版);2009年08期
7 魏航;崔会丽;吕晓庆;;SMS4分组密码算法的差分—代数分析[J];成都大学学报(自然科学版);2012年02期
8 孙旭;李雪梅;鲁长江;;分组密码算法的研究与实现[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年06期
9 彭巍,周亮;分组密码算法测试平台设计[J];成都信息工程学院学报;2005年05期
10 罗宁;朱明程;史燕;;密钥重构保密系统研究[J];成都信息工程学院学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 汪成林;黄艺海;;一种改进的SSL加密隧道的FTP系统[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 田翠华;孙维泽;;应用哈希加密算法对网站信息保密处理的研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
3 杨万利;杜健;;信息与计算科学专业《密码学》课程改革的探索与实践[A];Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security(NTS-CIS 2011) Vol.1[C];2011年
4 李淼;徐建博;;对称密码中复合域乘法运算可重构设计研究[A];第27次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨宏志;对称密码算法簇设计及其仿真[D];解放军信息工程大学;2010年
2 杜承航;分组密码算法ARIA的不可能差分分析和中间相遇攻击[D];山东大学;2011年
3 陆雯青;基于多类型运算单元的动态可重构基带处理架构与电路设计方法研究[D];复旦大学;2011年
4 赵爽;应用于无线通信基带算法的可重构处理平台及典型算法实现[D];复旦大学;2010年
5 瞿治国;量子信息隐藏协议设计与分析的研究[D];北京邮电大学;2011年
6 宋成;可信计算平台中若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
7 张龙;现代密码体制若干问题的研究[D];北京邮电大学;2011年
8 郭现峰;基于混沌动态S盒的密码算法及其应用研究[D];西南交通大学;2011年
9 严明;面向领域应用的异构多核SoC系统结构设计与优化[D];国防科学技术大学;2011年
10 王侃文;领域专用可重构计算结构研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄金;安全混沌图像加密算法的研究[D];长沙理工大学;2010年
2 何亮;H布尔函数的相关免疫性研究[D];西北民族大学;2010年
3 刘杨;基于混沌映射的分组密码研究[D];华东理工大学;2011年
4 王明黔;口令认证系统的安全性研究与实现[D];昆明理工大学;2009年
5 顾海文;分组密码抗差分攻击分析技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
6 师国栋;分组密码算法统一描述模型研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 杨斌;基于FPGA的混沌DES加密系统的设计与实现[D];中南林业科技大学;2009年
8 曾绍昆;反弹攻击在AES结构Hash函数中的应用与研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 贺强;杂凑函数BLAKE的攻击方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 刘志巍;密码算法的随机性测试研究[D];西安电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩军,曾晓洋,汤庭鳌;DES密码电路的抗差分功耗分析设计[J];半导体学报;2005年08期
2 罗耀国,娄淑琴;基于FPGA的字串行FIR滤波器的实现[J];北方交通大学学报;2003年06期
3 刘立宏,胡可刚,刘立欣;目标检测中的快速中值滤波法[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年03期
4 叶敏;周文晖;顾伟康;;基于FPGA的实时图像滤波及边缘检测方法[J];传感技术学报;2007年03期
5 蔡运清,汪磊,KipMorison,PrabhaKundur,周逢权,郭志忠;广域保护(稳控)技术的现状及展望[J];电网技术;2004年08期
6 李雷鸣,张焕春,张波;一种基于FPGA的图像中值滤波器的硬件实现[J];电子工程师;2004年02期
7 王旭东,刘渝;FIR的FPGA实现及其QuartusⅡ与MATLAB仿真[J];电子工程师;2004年05期
8 孟涛;戴紫彬;;可重构S盒运算单元的设计与实现[J];电子技术应用;2007年05期
9 覃祥菊,朱明程,张太镒,魏忠义;FPGA动态可重构技术原理及实现方法分析[J];电子器件;2004年02期
10 应君;朱俊达;陈抗生;;DES加密算法在低成本FPGA上的实现[J];电子器件;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 姜晶菲;可重构密码处理结构的研究与设计[D];国防科学技术大学;2004年
2 倪晓强;通用并行向量密码处理器研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 尹勇生;可重构多流水计算系统研究[D];合肥工业大学;2006年
4 季爱明;二维阵列型可重构计算设计空间搜索方法研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈兴容;椭圆曲线加密系统的设计与实现[D];电子科技大学;2002年
2 陈文宇 ;基于椭圆曲线加密系统的FPGA实现[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
3 王亮;椭圆曲线数乘运算的并行化研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
4 熊华;可重构计算部件数据耦合器的体系结构设计[D];浙江大学;2005年
5 任春静;椭圆曲线加密算法的研究与实现[D];大连理工大学;2005年
6 朱璇;椭圆曲线加密系统的FPGA设计与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 黄威;椭圆曲线密码(ECC)算法的FPGA实现及优化设计[D];武汉理工大学;2006年
8 付昱强;基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计[D];南昌大学;2006年
9 张宇;面向存储器级耦合的可重构硬件加速部件的研究与模拟[D];国防科学技术大学;2005年
10 黄小苑;椭圆曲线密码系统特征2域实现算法改进与芯片设计[D];解放军信息工程大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;国内首次推出带椭圆曲线密码算法ECC的智能卡[J];金卡工程;2001年12期
2 温凤兰;签名的防伪作用[J];电子商务世界;2005年05期
3 张兴田;;浅析加密算法在数据传输中的应用[J];西北煤炭;2005年03期
4 孟涛;戴紫彬;;可重构S盒运算单元的设计与实现[J];电子技术应用;2007年05期
5 袁益民;盛利元;赵国栋;;基于USB+FPGA技术的密码算法硬件实现平台设计[J];上海电机学院学报;2010年02期
6 谢立敏;用“芯”捍卫信息安全——SSX04模幂乘密码算法协处理器[J];信息安全与通信保密;2001年09期
7 刘海江,戎蒙恬;AES密码算法的VLSI实现[J];信息安全与通信保密;2004年03期
8 郑卫国;;加密技术在数据安全中的应用[J];农业网络信息;2007年06期
9 王善跃;何小海;罗代升;宁国强;;通信信息加/解密研究进展[J];通信技术;2010年04期
10 花岭;李梅;朱艳琴;;基于ECC的数据安全传输系统的实现与算法优化[J];微计算机信息;2010年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鲁国;李峥;;《嵌入式系统密码算法程序设计》课程教学探讨[A];Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security(NTS-CIS 2011) Vol.1[C];2011年
2 黄一才;郁滨;;基于蓝牙单芯片的密码算法实现方案研究[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
3 屠晨阳;荆继武;王雷;向继;;HTTPS服务器密码算法测试工具设计与实现[A];第26次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2011年
4 丁瑶;于志强;叶松;唐凌;吴渊;王杰斌;鲁昱;;SSL握手协议的研究与扩展[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年
5 谢绒娜;郑秀林;欧海文;李晓东;;基于学生创新能力培养的密码实验平台的研究[A];Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security(NTS-CIS 2011) Vol.1[C];2011年
6 葛永德;张淼;;Snow 3G与ZUC算法对比分析[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
7 刘昌平;范明钰;王光卫;;ESW-TPM:一种改进的TPM软件仿真器[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 张京良;刘珑龙;;组件式密码学课堂演示实验设计[A];Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security(NTS-CIS 2011) Vol.1[C];2011年
9 刘宗斌;马原;荆继武;夏鲁宁;;SM3哈希算法的硬件实现与研究[A];第26次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2011年
10 孙明;谷大武;曲博;赵建杰;包斯刚;;SIM卡认证防护技术的安全性分析与改进[A];2010年全国通信安全学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王丽;计算更可信 信息更安全[N];科技日报;2009年
2 闸北区科委提供;从“袖珍”公司到业界“航母”[N];上海科技报;2010年
3 ;从数据安全看移动存储[N];网络世界;2002年
4 曹旭;打造产业链“中国芯”多思欲飞[N];中国高新技术产业导报;2003年
5 本报记者 邱燕娜;十年吉大正元二次亮剑[N];中国计算机报;2009年
6 记者 梁爽;计算更可信 信息更安全[N];中国财经报;2009年
7 本报记者 宋阳;移动存储 你的数据安全吗?[N];中国计算机报;2001年
8 ;走向成熟的北京IC[N];中国电子报;2004年
9 徐厚骏;密码学的演进[N];计算机世界;2001年
10 ;靠什么保障GT800安全无忧[N];通信产业报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭现峰;基于混沌动态S盒的密码算法及其应用研究[D];西南交通大学;2011年
2 张鹏;密码算法的组件设计与安全性分析[D];国防科学技术大学;2011年
3 郑永辉;RSA密码算法的格攻击技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 李世群;普适计算中的安全问题研究[D];上海交通大学;2007年
5 韩煜;嵌入式系统安全的密码算法及实现技术研究[D];华中科技大学;2008年
6 黄玉划;无线网络安全机制中的对称密码学问题研究[D];东南大学;2006年
7 田海博;会话密钥建立关键技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 李磊;移动通信GSM中密码算法安全性研究[D];解放军信息工程大学;2012年
9 何伟;基于改进Kerberos认证协议的远程访问VPN密码系统研究[D];浙江大学;2003年
10 刘伟;低功耗无线传感器网络的安全机制[D];清华大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉良;面向密码算法的粗粒度可重构结构研究与设计[D];解放军信息工程大学;2010年
2 李继中;基于相似性判定的密码算法识别技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
3 张美玲;密码算法测试平台[D];西安电子科技大学;2010年
4 傅佩龙;密码算法硬件快速实现技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 林铿;基于混沌动力系统的序列密码算法[D];福州大学;2004年
6 吴中明;不可能差分相关问题的研究[D];上海交通大学;2010年
7 宫大力;流密码算法的研究与设计[D];南京航空航天大学;2011年
8 周晓;通信保密中的可编程应用技术研究[D];电子科技大学;2012年
9 欧阳坚;基于SOC的高速密码算法部件研究与应用[D];浙江大学;2003年
10 孙国平;流密码算法Trivium的安全性研究[D];西安电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026