基于S盒耦合映像格的混沌認證加密算法研究.pdf

1、集成式認證加密方案作為現代密碼學的熱點分支，可以同時保證數據的機密性與完整性，具備更高的安全性且未增加計算開支?；煦缋碚撟鳛樾屡d非線性動力科學，與密碼系統存在著密切聯系，將二者融合以構造安全、高效、穩(wěn)定的密碼系統，為保障通信與信息安全提供了新思路。自混沌密碼誕生以來，一直都是密碼學領域的研究熱點之一。本文結合整數化混沌系統，研究探討快速混沌認證加密系統的設計、分析與硬件實現，主要工作內容為以下幾個方面。
　　(1)歸納了認證加密方

2、案的設計體系與可證明性安全模型，介紹了一些混沌的基本理論與評價判據。首先枚舉了幾種常見的認證加密方案類型，并借助可證明安全理論簡單分析了認證加密系統的機密性與完整性優(yōu)勢。隨后介紹了混沌與混沌密碼的基礎理論，并簡單探討了有限域與整數域中混沌系統的Lyapunov指數判據。
　　(2)利用靜態(tài)S盒提供混淆，結合整數化環(huán)狀耦合映像格提供擴散，構造了集成混淆、擴散及Hash于一體的S盒耦合映像格，并在此基礎上不斷迭代更新內部狀態(tài)以輸出密鑰

3、流，構造了基于流密碼架構的專用混沌認證加密算法。隨后，對算法的安全性進行了理論分析和統計測試，證明了該算法具有足夠的安全性。最后，通過比較幾種常見算法的運行效率，表明該算法的認證加密速度較為理想。
　　(3)受益于S盒耦合映像格自身并行結構，以之前混沌認證加密算法為主體，設計了一種在線混沌認證加密系統的數字電路，FPGA平臺仿真表明系統占用較少的硬件資源，并且吞吐量優(yōu)良。其后，充分利用硬件系統的并行特性，進一步改良在線混沌認證加密