近年來,隨著計算機及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,信息安全越來越受到人們的關(guān)注。分組密碼在加密速度、加密數(shù)據(jù)量、設(shè)計標準及軟硬件實現(xiàn)等方面展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域,成為密碼學(xué)的研究熱點。分組密碼的設(shè)計遵循混淆和擴散原則,通常利用非線性的S盒實現(xiàn)混淆,利用線性變換實現(xiàn)擴散,因此分組密碼的擴散層與混淆層在密碼算法安全性方面起著重要作用。本文主要針對分組密碼的線性擴散層與非線性混淆層做了以下幾個方面的工作:(1)根據(jù)分支數(shù)的定義對二元有限域上的4階可逆矩陣進行窮盡搜索,找到了24個幾乎MDS矩陣。通過對搜索到的幾乎MDS矩陣進行研究與分析,發(fā)現(xiàn)幾乎MDS矩陣不僅實現(xiàn)代價小,而且能夠提供可證明安全性。(2)S盒是對稱密碼算法的關(guān)鍵部件。許多加密算法的硬件實現(xiàn)過程易遭受側(cè)信道攻擊,門限實現(xiàn)是一種基于秘密共享和多方安全計算的防側(cè)信道攻擊對策。本文通過簡單地對3次布爾函數(shù)中的變量進行循環(huán)移位,構(gòu)建密碼性質(zhì)最優(yōu)的4×4安全輕量S盒,并且為所構(gòu)造的S盒設(shè)計了門限實現(xiàn)方案,以抵御側(cè)信道攻擊,該方案是可證安全的。該方法構(gòu)造的S盒的4個分量函數(shù)的實現(xiàn)電路相同,極大地降低了硬件實現(xiàn)的復(fù)雜度。給定S盒的一...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文7第二章分組密碼的基礎(chǔ)理論知識分組密碼是對稱密碼學(xué)的一個重要分支，因其實現(xiàn)速度快而成為應(yīng)用最廣的加密算法，是信息安全的基礎(chǔ)保障，是維護信息機密性、可靠性和完整性的基本工具。分組密碼是將編碼后的明文消息劃分為固定長度為m的組，每組具有相同的加密密鑰和加密算法....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3SPN結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，假設(shè)給定的明文P為n比特，令P=X，分組大小為n比特的X與輪密鑰Ki首先進替換層S進行混淆，然后將混淆后的結(jié)果Y進入線性層L進行擴散。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i1,2,,r，其加密過程可被表示為1,,.iiiYSXKX....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3SPN結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，假設(shè)給定的明文P為n比特，令P=X，分組大小為n比特的X與輪密鑰Ki首先進替換層S進行混淆，然后將混淆后的結(jié)果Y進入線性層L進行擴散。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i1,2,,r，其加密過程可被表示為1,,.iiiYSXKX....

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10如圖2-4所示，假設(shè)所給定要加密的明文P為2n比特，在進行加密前，將其分為左右兩個分支L、R各為n比特的明文串，即P=L‖R，L與R進行異或操作后與輪密鑰K進入F函數(shù)，F(xiàn)函數(shù)的輸出T分別與L、R進行異或，得到下一輪的L與R。假設(shè)該明文經(jīng)過r輪迭代，即i....

本文編號：4008142