IDEA算法的研究及其变种的实现

论文题目: IDEA算法的研究及其变种的实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机系统结构

作者: 马钟

导师: 刘玓

关键词: 秘密密钥分组密码体制,算法,结构,对合置换,函数

文献来源: 电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着信息与通信技术的飞速发展,信息安全、通信保密尤其是网络安全日益受到了人们的重视。本文主要是对IDEA 算法的研究及其变种的实现。本研究具有一定的理论意义和实用价值。密码技术是信息安全技术的核心,分组密码又是密码领域的重点研究内容之一,它在保护数据在存储与传输过程中的安全性是其它类型的密码所不能代替的。AES 的诞生和欧洲NESSIE 密码计划的启动,使得国际上又掀起了一次研究分组密码的新高潮。本文正是在这一研究背景下对本课题进行了比较深入的探讨与研究。在分组密码的参数中,分组长度n 是必须考虑的一项重要参数,分组密码要是安全的,其分组长度n 必须足够大,以使其能阻止对其进行统计分析。长的明文分组在实现效率上还具有其优势,IDEA 算法的明文分组为64 比特,在现阶段来看,其安全性是足够的,但是考虑到未来计算机科学的发展趋势,选择构造128 比特的对合置换,并利用其设计分组长度为128 比特的秘密密钥分组密码体制,对分组密码的发展有积极意义,是未来发展的一种趋势。本文首先概括介绍了国内外分组密码的研究现状,同时对其发展趋势进行了分析;其次,详细地探讨与分析了分组密码的主要理论与技术,其中对当前国内外一些重要的分组密码进行了研究与分析;然后,在这些工作的基础上,去粗存精,通过对IDEA 算法的研究,对其在理论上和实现上进行详细的分析,给出其理论上的支持,分析其具体的代数结构。在IDEA 算法的基础上,提出了两种方案来构造单向散列函数,结合双密钥体制,在传输明文信息时,通过消息摘要,实现了一种认证和数字签名的方案。在MA-结构的基础上提出了一种对合置换,对其性质进行简要分析,在此基础上提出一种新的分组密码体制,并试验性的将其应用到SSL 安全代理服务器中来验证其实用性。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

目录

第一章 引言

1.1 密码学概述

1.1.1 分组密码加密算法

1.1.2 公开密钥密码算法

1.2 国内外分组密码的研究现状及其发展趋势

1.2.1 国内外主要的分组密码

1.2.2 AES(Advanced Encryption Standard)

1.2.3 NESSIE(New European Schemes for Signatures, Integrity,and Encryption)

1.2.4 分组密码的分析

1.3 分组密码的重点研究方向

1.4 章节安排

第二章 分组密码的理论和技术

2.1 分组密码的抽象描述

2.2 分组密码的设计原理

2.2.1 混乱和扩散

2.2.2 Feistel 网络及其结构

2.2.3 函数 F 的设计

2.2.4 S-盒的设计

2.2.5 密钥编排算法

2.2.6 雪崩效应(严格雪崩准则)和比特独立准则

2.3 分组密码的应用技术

2.3.1 分组密码的操作模式

2.3.2 短块加密

2.4 分组密码强化技术

2.4.1 密码级联技术

2.4.2 多重加密技术

2.4.3 基于单向Hash 函数的分组密码

第三章 几种常见的Feistel 结构的分组加密算法

3.1 DES

3.1.1 DES 算法流程

3.1.2 DES 解密

3.1.3 DES 的几种工作方式

3.1.4 DES 的攻击现状和变体

3.2 GOST

3.3 CAST

第四章 IDEA 算法

4.1 算法流程

4.2 设计原理

4.2.1 密码强度

4.2.1 实现方面的考虑

4.3 IDEA 加密

4.3.1 一个单循环的细节

4.3.2 子密钥的产生

4.4 IDEA 的解密

4.5 IDEA 算法的实现

4.6 IDEA 算法的安全性

第五章 IDEA 加密算法的应用

5.1 用IDEA 分组加密算法构造哈希函数

5.1.1 哈希函数

5.1.2 用IDEA 分组加密算法构造哈希函数

5.1.3 算法分析

5.2 用IDEA 构造散列函数实现认证的方案

5.2.1 构造Hash 函数

5.2.2 安全分析

5.2.3 签名及认证的方案

第六章 基于IDEA 算法的MA-结构的对合置换

6.1 MA-结构的性质

6.2 利用MA-结构构造的对合置换D

6.3 对合置换的简要分析

6.4 基于对合置换D 的分组加密算法

第七章 基于对合置换D 的分组加密算法的实现及其应用

7.1 基于对合置换D 的分组算法的实现

7.2 D 算法在安全代理服务器中的应用

7.2.1 KSSL 安全代理服务器简介

7.2.2 SSL 代理

7.2.3 应用案例

7.2.4 SSL 代理客户端

7.2.5 SSL 用户编程接口(API)

7.2.6 SSL 代理与KCXP 接口

7.2.7 KSSL 核心数据结构设计

7.2.8 KSSL 安全代理服务器运行情况

第八章 测试

8.1 测试的软硬件环境

8.2 测试项目

8.2.1 测试方案

8.2.2 功能测试

8.2.3 性能测试

8.2.4 攻击测试

8.3 测试结果

8.4 结果分析

第九章 总结

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

一、个人简历

二、在学期间的研究成果

三、发表的学术论文

发布时间: 2005-09-23

参考文献

• [1].轻量级分组密码的Biclique分析[D]. 唐鹏.西安电子科技大学2018
• [2].两类可调分组密码的不可能差分分析方法研究[D]. 洪豆.战略支援部队信息工程大学2018
• [3].基于FPGA的SMS4分组加密IP核设计[D]. 付美丽.黑龙江大学2018
• [4].基于MILP方法的轻量级分组密码的安全性分析[D]. 杨萍.山东师范大学2018
• [5].轻量级分组密码的相关密钥分析与研究[D]. 任瑶瑶.山东师范大学2018
• [6].轻量级分组密码的设计与分析[D]. 王毅.电子科技大学2013
• [7].分组密码的设计分析及其关键技术的应用[D]. 杨子江.淮北师范大学2011
• [8].基于混沌的分组密码安全性研究[D]. 郑昊.西安电子科技大学2012
• [9].基于分组密码的增量哈希函数的设计与分析[D]. 苏云玲.昆明理工大学2011
• [10].基于混沌的分组密码S盒研究与实现[D]. 陶涛.西安电子科技大学2011

相关论文

• [1].IDEA密码体制的安全性分析[D]. 祝德红.昆明理工大学2011
• [2].分组密码的设计与分析[D]. 周旋.国防科学技术大学2003
• [3].关于密码学上的Hash函数研究[D]. 李国民.西南交通大学2005
• [4].一种分组密码算法测试平台设计[D]. 彭巍.电子科技大学2005
• [5].数据加密算法的分析改进及应用研究[D]. 王飞.山东大学2005
• [6].AES算法加密方式和工作模式的研究[D]. 孟兆.重庆大学2005
• [7].RC4算法的分析[D]. 王信敏.山东大学2005
• [8].基于MCS51的IDEA加密算法的实现[D]. 刘建华.天津大学2005
• [9].一种基于IDEA和RSA算法的多媒体会议系统加密方案[D]. 刘华.成都理工大学2003
• [10].AES算法分析及其硬件实现设计[D]. 华漫.西南交通大学2004

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