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AES算法及其DSP实现

作　者: 代大勇
导　师: 周毅刚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: AES算法 AES算法的优化 DSP
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 228次
引　用: 3次
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内容摘要

随着Internet的快速发展,在Internet上信息传输及存储的安全问题成为影响Internet应用发展的重要因素。密码算法的理论与实现研究是信息安全研究的基础,确保数据加密算法实现的可靠性和安全性对于算法理论应用到各种安全产品中起到了至关重要的作用。随着密码分析技术的提高,迫切需要制定新的信息加密标准来取代过时的数据加密标准(DES)。2001年11月,美国国家标准和技术研究所(NIST)确定Rijndael算法为新的数据加密标准-高级数据加密标准(AES)。自从高级加密标准AES取代了数据加密标准DES成为新一代的加密标准以来,Rijndael算法一直信受国内外学者的关注。作为新一代的对称数据加密标准,AES相对前一代数据加密标准DES具有更高效的执行效率和更好的安全性。虽然AES产品取代DES产品已是必然,但实用的AES的产品还较有限。这使得对AES的实现和应用进行探讨和研究就具有较大的理论和现实意义。本文首先详细介绍了AES算法的描述,阐明了算法所使用的数学基础知识和设计原则,分析了AES算法的特点和设计原理,对AES加密标准算法的安全性给出了一定的分析和评价。在研究分析了AES加密原理的基础上着重说明了AES算法实现的具体步骤,并用C语言完整地实现了AES算法。然后,根据轮函数的特点,对轮函数的操作进行了合并和简化,介绍了一个优化的轮变换算法,该优化算法利用简单的查表和异或运算就可以完成轮变换,简化了轮变换过程的实现。最后探讨了AES算法的DSP实现。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-18
  1.1 课题背景及意义  7-9
  1.2 AES的研究现状与趋势  9-16
    1.2.1 研究现状  9-15
    1.2.2 发展趋势  15-16
  1.3 课题内容  16-17
  1.4 本文结构  17-18
第2章相关知识  18-26
  2.1 密码学基本概念  18-19
    2.1.1 密码体制  18-19
    2.1.2 密码体制的攻击类型  19
  2.2 有限域的概念  19-20
  2.3 有限域上的多项式环  20-21
  2.4 GF(2~8)域上的字节运算  21-22
  2.5 GF(2~8)域上的字运算  22-23
  2.6 符号和习惯用语  23-25
    2.6.1 输入和输出  23
    2.6.2 字节  23-24
    2.6.3 字节数组  24
    2.6.4 状态矩阵  24-25
    2.6.5 状态矩阵的简化  25
  2.7 本章小结  25-26
第3章 AES 算法介绍  26-41
  3.1 AES 算法简介  26-35
    3.1.1 加密过程  27-31
    3.1.2 密钥编排  31-33
    3.1.3 解密过程  33-35
  3.2 算法分析  35-36
    3.2.1 AES 与DES 的简单比较  35-36
    3.2.2 AES 算法的安全性分析  36
  3.3 算法优化  36-40
    3.3.1 简化加密轮函数  36-38
    3.3.2 简化解密轮函数  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章 AES 算法的实现  41-51
  4.1 算法的C 语言实现  41-47
    4.1.1 实现考虑及方案  41-42
    4.1.2 算法实现描述  42-46
    4.1.3 两种实现方法速度比较  46-47
  4.2 算法的DSP 实现  47-50
    4.2.1 TMS320VC5402 系统  47-49
    4.2.2 DSP 开发软件  49-50
    4.2.3 DSP 实现过程及结果  50
  4.3 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-56
致谢  56

AES算法及其DSP实现

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