密码算法研究平台

论文摘要

当今世界，信息安全已成为影响国家安全和社会稳定的重大关键问题。密码技术是信息安全的核心技术，因而密码技术已经从军事、外交领域走向大众。目前，在国内密码工程科研中，密码算法研究人员仅仅靠积累的经验和理论基础，效率很低地研究和分析待上报的每一个密码算法。为了提高我国密码算法的研制速度和水平，本论文设计并实现了一个实用的密码算法研究平台，该平台使用Microsoft Visual C++ 6.0开发系统软件，通过对控件的操作和界面的友好设计，采用串行接口对下位机进行调度和控制，在下位机上运行密码算法，并在上位机上对密码算法进行分析和测试。该密码算法研究平台具有以下功能：一、能够真实地运行任何密码算法，从而测试密码算法所占用的资源情况。二、可以高效地研究和分析密码算法的保密强度。三、可以实时地再现密码算法运行的正确性。本文还对国内官方公布的第一个商用密码算法SMS4提出了一种改进方案。在密码算法研究平台上对该改进方案进行了加解密正确性的验证，同时对原算法以及改进算法的扩散性和资源占用情况进行了对比和分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 密码算法的发展历史与现状
• 1.2 课题研究背景与意义
• 1.3 论文的结构安排及解决的问题
• 第二章 平台开发环境概述
• 2.1 软件开发平台简述
• 2.1.1 面向对象的程序设计
• 2.1.2 Visual C++ 6.0 集成开发环境和 MFC 概述
• 2.2 固件程序开发平台简述
• 2.2.1 C51 简述
• 2.2.2 uVision2 集成开发环境
• 2.3 本章小结
• 第三章 研究平台上位机与主板通信的设计与实现
• 3.1 通信协议的设计
• 3.2 通信原理
• 3.2.1 上位机通信原理
• 3.2.2 主板通信原理
• 3.2.3 上位机程序实现
• 3.2.4 主板程序实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 研究平台的方案实现
• 4.1 硬件系统
• 4.2 软件系统
• 4.2.1 密码算法运行子系统
• 4.2.2 密码算法统计分析子系统
• 4.2.3 密码算法资源占用测试子系统
• 4.2.4 密码算法正确性实现验证子系统
• 4.2.5 密码算法管理子系统
• 4.3 本章小结
• 第五章 对SMS4 算法的一种改进及其在研究平台上的测试
• 5.1 算法简介
• 5.2 SMS4 算法的特点
• 5.3 改进方案
• 5.4 加/解密正确性验证
• 5.5 正形性说明
• 5.6 安全性分析
• 5.7 资源占用分析
• 5.8 结论
• 第六章 总结及展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人研究成果
• 附录A：上位机与主板通信数据帧格式