分组迭代密码函数的扩散层分析及应用-密码学专业论文.docx

摘要 摘要 摘要 在分组迭代密码函数中，线性扩散层是实现密码系统扩散功能的重要部件， 对密码函数的安全性起到至关重要的作用。本文基于分组迭代密码函数扩散层的 基本特性，研究了线性扩散层设计方法及应用实现的相关问题。 首先，总结与分析了典型密码函数扩散层的特点，以及构造扩散层的数学原 理。在此基础上重点研究了递归扩散层的设计原理，并给出了该结构权值系数的 算法实现和仿真实验结果。 其次，通过对 AES 算法扩散层硬件实现的研究，给出了扩散矩阵与硬件执行 效率之间的数学关系，并进一步分析了扩散矩阵设计的优化问题。 最后，本文提出了利用合同矩阵和对合矩阵来构造扩散层的改进方案，改进 的方案将更利于扩散层的硬件实现。 关键词：分组迭代结构 扩散层 分支数 硬件实现 ? Ab Abstract Abstract In the iteration block function, the diffusio n layer is one of the most important structure to realizing the function of diffusion for cryptosystem, and it plays a crucial role in the security of cryptographic function. Based on the main characters of diffus ion layer, This paper has researched the problem about design method and application of diffusion layer. First, we summarized the characters of the typical diffusion layers and mathematical principals for designing diffusion layer. And then ,based on these points, we researched the design principal of recursive diffusion layer . we put forward a arithmetic to get the coefficient of this structure and gave the results of simulation experiment. Then, after researching the hardware implementation of AES’s d iffusion layer, we got the mathematical relation between diffusion matrix and hardware implementation. From it we made a further research on optimal design of diffusion matrix. At last ,we used the congruent matrix and involutory matrix to improve the des ign scheme. This improved scheme would help for hardware implementation of diffusion layer. Keyword: Block ite ration structure Diffusion layer Branch numbe r Hardware imple mentation 目录 目录 目录 HYPERLINK \l _bookmark0 第一章 绪论1 HYPERLINK \l _bookmark1 1.1 课题研究的背景1 HYPERLINK \l _bookmark5 1.2 课题研究的目的和意义2 HYPERLINK \l _bookmark6 1.3 论文的主要内容3 HYPERLINK \l _bookmark8 1.4 论文的创新点3 HYPERLINK \l _bookmark9 第二章 分组迭代结构及扩散层5 HYPERLINK \l _bookmark10 2.1 分组密码的迭代结构5 HYPERLINK \l _bookmark11 SP 结构 5 HYPERLINK \l _bookmark12 Feistel 结构 5 HYPERLINK \l _bookmark14 Lai-Massey 结构 6 HYPERLINK \l _bookmark15 MISTY 结