信息技术的不断发展,对信息的安全提出了更高的要求.在应用公钥密码体制的时候,对密钥长度要求越来越大,处理的速度要求越来越快.而基于椭圆曲线离散对数问题的椭圆曲线密码体制,因其每比特最大的安全性,受到了越来越广泛的注意.椭圆曲线密码体制(ECC:Elliptic Curve Cryptosystem)的快速实现也成为一个关注的方面.该文按照确定有限域、选取曲线参数、划分结构模块、优化模块算法、实现模块设计,验证模块功能的顺序进行书写.为了硬件实现上的方便,设计选择了含有Ⅱ型优化正规基的伽略域GF(2191),并在该域上构造了随机的椭圆曲线.根据层次化、结构化的设计思路,将椭圆曲线上的标量乘法运算划分成两个运算层次:椭圆曲线上的运算和有限域上的运算.模块划分之后,利用自底向上的设计思路,主要针对有限域上的乘法运算进行了重要的改进,并对加法群中的标量乘运算的算法进行了分析、证明,以达到面积优化和快速执行的效果.具体设计中,采用硬件描述语言Verilog HDL,在Mentor Graphics公司出品的FPGA Advantage平台上进行电路设计.完成了各个模块的设计输入和仿真.设计选用了Altera公司的APEX Ⅱ系列器件,利用第一方软件Quartus Ⅱ 2.2进行综合、布局、布线和时序仿真.文中给出了椭圆曲线上的点加、倍点和标量乘法模块的具体设计结构框图.并且根据椭圆曲线的标量乘特点,提出了合适的验证方案.该设计完成了椭圆曲线上的标量乘法运算.设计主要针对资源受限的应用环境:改进了有限域上的乘法运算、使用了没有预处理的标量乘算法.改进后的椭圆曲线标量乘法需要2,741,998个逻辑单元,在100MHz的时钟约束下,运行一次标量乘法运算需要567.69us.该次设计的结果可以直接用来构造椭圆曲线上的签名、验证、密钥交换等算法.
上传时间: 2013-05-24
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本文从AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系统的开发着手,研究了AES算法的设计原则、数学知识、整体结构、算法描述以及AES存住的优点利局限性。 针对ARM核的体系结构及特点,对AES算法进行了优化设计,提出了从AES算法本身和其结构两个方面进行优化的方法,在算法本身优化方面是把加密模块中的字节替换运算、列混合运算和解密模块中的逆列混合运算中原来的复杂的运算分别转换为简单的循环移位、乘和异或运算。在算法结构优化方面是在输入输山接口上采用了4个32位的寄存器对128bits数据进行了并行输入并行输出的优化设计;在密钥扩展上的优化设计是采用内部扩展,即在进行每一轮的运算过程的同时算出下一轮的密钥,并把下一轮的密钥暂存在SRAM里,使得密钥扩展与加/解密运算并行执行;加密和解密优化设计是将轮函数查表操作中的四个操作表查询工作合并成一个操作表查询工作,同时为了使加密代码在解密代码中可重用,节省硬件资源,在解密过程中采用了与加密相一致的过程顺序。 根据上述的优化设计,基于ARM核嵌入式系统的ADS开发环境,提出了AES实现的软硬件方案、AES加密模块和解密模块的实现方案以及测试方案,总结了基于ARM下的高效编程技巧及混合接口规则,在集成开发环境下对算法进行了实现,分别得出了初始密钥为128bits、192bits和256bits下的加密与解密的结果,并得剑了正确验证。在性能测试的过程中应用编译器的优化选项和其它优化技巧优化了算法,使算法具有较高的加密速度。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:liansi
随着计算机运算速度的提高和计算机网络的发展,基于离散对数问题和大整数因子分解问题的数字签名算法越来越不能满足信息安全的需要。为了满足信息安全的要求,安全性依赖于椭圆曲线离散对数困难问题(ECDLP)的椭圆曲线密码体制是当前密码学界研究的热点之一。现有的求解ECDLP的算法都是全指数时间复杂度的算法。由于专用集成电路具有速度快、性能好、安全性高等优势,使得采用专用集成电路来实现椭圆曲线密码体制己成为主要趋势。因此,本课题着眼于应用,针对基于椭圆曲线数字签名算法的FPGA实现进行了较为深入的探讨与研究。 本课题从实际应用的需要出发,以初等数论、有限域理论、数字签名技术和椭圆曲线理论为依据,确定了如下基于椭圆曲线数字签名算法的硬件实现方案:首先,对实现基于椭圆曲线数字签名算法所需的算法和技术进行了剖析和系统设计。然后,按照层次化、模块化的设计思想,在Xinlinx公司的ISE 7.1工具中,采用硬件描述语言VHDL作为设计输入,对各运算器和控制模块进行电路设计;采用Menter公司的ModelSim SE 6.2b工具对之进行功能仿真,以保证底层设计的正确性。最后,在确保每个模块的设计正确的前提下,完成电路的总体设计,再进行总体设计的仿真与测试。 本课题对Schnorr数字签名算法的改进,实现了比未改进前的Schnorr数字签名算法平均节省三分之一的运行时间。对基于椭圆曲线数字签名算法的设计也获得了良好的指标:产生签名只需要1ms多的时间,验证签名也需要不到3ms。本课题的研究对实现电子交易安全方面有重要的作用,尤其是在密钥分配、电子货币、电子证券、电子商务和电子政务等领域都有重要的应用价值,其成果具有广泛的应用前景。
上传时间: 2013-04-24
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随着计算机和信息技术的飞速发展,信息的安全性越来越受到人们的重视。敏感信息的电子化在使用户得到便利的同时,数据、资源免泄漏也成为了人们必须注意的一个大隐患。在这个信息全球化的时代,病毒、黑客、电子窃听欺骗、网络攻击都是人们所必须面对的重大问题。出于这种需要,加密自然吸引了人们的注意力,而传统的软件加密技术已经越来越不能满足信息安全对运算速度和系统安全性的需求,硬件设施的开发显示出其重要性,硬件加密模块的地位也越来越重要。但其安全性仍存在着一定的问题,对安全性研究仍是不可放松的一个重要问题。 本文介绍了目前几种流行加密算法及标准,并对典型的公钥密码标准RSA进一步说明。RSA算法可以进行数字签名、数据加/解密,将其应用于数据安全领域具有很大的意义。针对于目前硬件加解密相对于软件加解密的种种优势,论文重点研究RSA算法的基于硬件FPGA的设计实现方案。FPGA是近几年的超大规模集成电路设计的焦点,其速度及成本等都占有一定的优势。对RSA算法的FPGA设计,论文主要研究两方面的内容:密钥生成部分中的素数检测问题和加/解密算法中关键瓶颈--大数模乘及模幂运算。并进行了软硬件的仿真、验证与测试。论文对RSA设计模块的可应用领域之一--智能卡及其安全性做了简单的介绍,并对论文所研究实现的模块在其中的应用进行了说明,从而体现了其实际应用价值。
上传时间: 2013-07-06
上传用户:juyuantwo
随着信息量的急剧增长,信息安全日益受到人们重视。移动硬盘的出现使得数据的转移和携带更加方便,但也不可避免的带来了数据安全隐患。只要窃走了移动硬盘,任何想窃取硬盘信息的人便可以轻松得逞,即使设置了类似访问口令这样的逻辑密钥,要想破解也不是件难事。 一个完整的数据加解密系统应该具备安全可靠的密码认证机制和数据加解密算法。本文基于MEMS强链、USB控制器和FPGA设计了一种USB接口的高效数据加解密系统,采用物理认证并用硬件实现AES加密算法。普通IDE硬盘挂接该系统后成为安全性极高的加密USB移动硬盘,其平均数据吞吐率接近普通U盘,达到10MB/s。
上传时间: 2013-06-16
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SQL是英文Structured Query Language的缩写,意思为结构化查询语言。SQL Server 2008在企业中也是非常重要的应用,各种财务系统,erp系统,oa系统等都会用到SQL Server 2008数据库,甚至网站也可以用到数据库来作为网站的后台,SQL语句可以用来执行各种各样的操作,例如更新数据库中的数据,从数据库中提取数据等。目前,绝大多数流行的关系型数据库管理系统,如Oracle, Sybase, Microsoft SQL Server, Access等都采用了SQL语言标准。 SQL Server 2008是一个重大的产品版本,它推出了许多新的特性和关键的改进,使得它成为至今为止的最强大和最全面的SQL Server版本。 SQL Server 2008新功能 这个平台有以下特点 1、可信任的——使得公司可以以很高的安全性、可靠性和可扩展性来运行他们最关键任务的应用程序。 2、高效的——使得公司可以降低开发和管理他们的数据基础设施的时间和成本。 3、智能的——提供了一个全面的平台,可以在你的用户需要的时候给他发送观察和信息。 一、可信任的 在过去的Microsoft SQL Server 2005的基础之上,Microsoft SQL Server 2008做了以下方面的增强来扩展它的安全性: 1、简单的数据加密 Microsoft SQL Server 2008可以对整个数据库、数据文件和日志文件进行加密,而不需要改动应用程序。进行加密使公司可以满足遵守规范和及其关注 microsoft sql server 数据隐私的要求。简单的数据加密的好处包括使用任何范围或模糊查询搜索加密的数据、加强数据安全性以防止未授权的用户访问、还有数据加密。这些可以在不改变已有的应用程序的情况下进行。 2、外键管理 Microsoft SQL Server 2008为加密和密钥管理提供了一个全面的解决方案。为了满足不断发展的对数据中心的信息的更强安全性的需求,公司投资给供应商来管理公司内的安全密钥。Microsoft SQL Server 2008通过支持第三方密钥管理和硬件安全模块(HSM)产品为这个需求提供了很好的支持。 3、增强了审查 Microsoft SQL Server 2008使你可以审查你的数据的操作,从而提高了遵从性和安全性。审查不只包括对数据修改的所有信息,还包括关于什么时候对数据进行读取的信息。Microsoft SQL Server 2008具有像服务器中加强的审查的配置和管理这样的功能,这使得公司可以满足各种规范需求。Microsoft SQL Server 2008还可以定义每一个数据库的审查规范,所以审查配置可以为每一个数据库作单独的制定。为指定对象作审查配置使审查的执行性能更好,配置的灵活性也更高。 二、确保业务可持续性 1、改进了数据库镜像 Microsoft SQL Server 2008基于Microsoft SQL Server 2005,并提供了更可靠的加强了数据库镜像的平台。新的特性包括: 2、页面自动修复。Microsoft SQL Server 2008通过请求获得一个从镜像合作机器上得到的出错页面的重新拷贝,使主要的和镜像的计算机可以透明的修复数据页面上的823和824错误。 3、提高了性能。Microsoft SQL Server 2008压缩了输出的日志流,以便使数据库镜像所要求的网络带宽达到最小。 安装序列号: 开发版(Developer): PTTFM-X467G-P7RH2-3Q6CG-4DMYB 企业版(Enterprise): JD8Y6-HQG69-P9H84-XDTPG-34MBB
上传时间: 2013-10-23
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DS1991是一种多密钥信息纽扣,文章介绍了DS1991的主要特点、工作原理及读写方法。给出了一种基于DS1991和PIC单片机的智能水卡设计方案,同时给出了整个系统的硬件组成原理和软件设计方法。 Abstract: DS1991 is a multikey iButton. The characteristic operation principle and the way of read/write of DS1991 are introduced in the paper. A smart water card based on DS1991 and PIC singlechip is presented the design of hardware and software are also given
上传时间: 2013-11-06
上传用户:李彦东
基于PIC单片机的低功耗读卡器硬件设计:本文提出了一个完整的基于串口的智能读卡器子系统设计方案并将其实现。读卡器的设计突出了小型化的要求,全部器件使用贴片封装。为了减小读卡器的体积,设计中还使用了串口窃电的技术,使用串口信号线直接给读卡器供电。为此,读卡器使用了省电的设计,采用了省电的集成电路,并大胆简化了许多传统的设计电路。关键字: 读卡器, 单片机, 串口窃电 Abstract: This paper aims to put forward a complete design of Smart IC card reader based onSerial Port and propose the way of realizing it for the purpose of Network Security. SMD isadopted to make Smart IC reader smaller in this design. To reduce the volume of Smart ICreader, Serial Port powered technology is employed to get power from the signal line of Serial Port. For this reason, low-power consumption components are adopted in the design and some traditional designs are simplified to reduce the power consumption.Keywords: Card Reader; Single-chip Computer; Serial Port Powered IC 卡系统保存了加密算法所需要的工作密钥,供加密算法对网络上传输的数据加密使用,是整个系统网络安全的核心。在IC 卡子系统中,读卡器是一个重要的部分。它起着管理IC卡、在IC 卡和PC或网络计算机间传递数据的重要作用。本文以一片PIC单片机为核心完成了基于RS232 串口的读卡器的硬件设计。
上传时间: 2014-04-14
上传用户:wanghui2438
随着混沌理论应用于产生伪随机序列的发展,用现场可编程逻辑门阵列实现了基于TD—ERCS混沌的伪随机序列发生器.为了便于硬件实现并减少硬件占用资源.对原算法(即基于TD—ERCS构造伪随机序列发生器的算法)进行了适当改进,密钥空间缩减到2⋯.设计采用双精度浮点运算,选用Cyclone系列的EPIC20F400芯片。完成了CPRSG的系统仿真实验.系统的硬件电路占用17716个逻辑单元,占芯片资源88%,工作频率50 MHz,EPRS产生速率10 Mbps.
上传时间: 2013-10-28
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无论是自动应答机、护照/身份验证设备,或者是便利店内的销售点终端,都有一些重要信息,例如口令、个人身份识别号(PIN)、密钥和专有加密算法等,需要特别保护以防失窃。金融服务领域采用了各种精细的策略和程序来保护硬件和软件。因此,对于金融交易系统的设计者来讲,在他设计一个每年要处理数十亿美元业务的设备时,必将面临严峻挑战。为确保可信度,一个支付系统必须具有端到端的安全性。中央银行的服务器通常放置在一个严格限制进入的建筑物内,周围具有严密的保护,但是远端的支付终端位于公共场所,很容易遭受窃贼侵袭。尽管也可以将微控制器用保护外壳封闭起来,并附以防盗系统,一个有预谋的攻击者仍然可以切断电源后突破防盗系统。外壳可以被打开,如果将外壳与微控制器的入侵响应加密边界相联结,对于安全信息来讲就增加了一道保护屏障。为了实现真正的安全性,支付系统应该将入侵响应技术建立在芯片内部,并使用可以信赖的运算内核。这样,执行运算的芯片在发生入侵事件时就可以迅速删除密钥、程序和数据存储器,实现对加密边界的保护1。安全微控制器最有效的防护措施就是,在发现入侵时迅速擦除存储器内容。DS5250安全型高速微控制器就是一个很好的典范,它不仅可以擦除存储器内容,而且还是一个带有SRAM程序和数据存储器的廉价的嵌入式系统。物理存储器的信心保证多数嵌入式系统采用的是通用计算机,而这些计算机在设计时考虑更多的是灵活性和调试的便利性。这些优点常常又会因引入安全缺口而成为其缺陷2。窃贼的首个攻击点通常是微控制器的物理存储器,因此,对于支付终端来讲,采用最好的存储技术尤其显得重要。利用唾手可得的逻辑分析仪,例如Hewlett-Packard的HP16500B,很容易监视到地址和数据总线上的电信号,它可能会暴露存储器的内容和私有数据,例如密钥。防止这种窃听手段最重要的两个对策是,在存储器总线上采用强有力的加密措施,以及选择在没有电源时也能迅速擦除的存储技术。有些嵌入式系统试图采用带内部浮置栅存储器(例如EPROM或闪存)的微控制器来获得安全性。最佳的存储技术应该能够擦除其内容,防止泄密。但紫外可擦除的EPROM不能用电子手段去擦除,需要在紫外灯光下照射数分钟才可擦除其内容,这就增加了它的脆弱性。闪存或EEPROM要求处理器保持工作,并且电源电压在规定的工作范围之内,方可成功完成擦除。浮置栅存储技术对于安全性应用来讲是很坏的选择,当电源移走后,它们的状态会无限期地保持,给窃贼以无限长的时间来找寻敏感数据。更好的办法是采用象SRAM这样的存储技术,当电源被移走或入侵监测电路被触发时以下述动作之一响应:• 当电源被移走后存储器复零。• 入侵监测电路在数纳秒内擦除内部存储器和密钥。• 外部存储器在应用软件的控制下以不足100ns的写时间进行擦除。
上传时间: 2013-11-14
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