基于動態(tài)思想的SMS4算法研究.pdf

1、2006年1月，國家商用密碼管理辦公室公布了SMS4算法，它是一種用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品分組對稱密碼算法，是國內(nèi)官方公布的第一個商用密碼算法。SMS4算法作為公眾信息安全建設(shè)的基石，應(yīng)具有相當(dāng)高的安全性，但國內(nèi)外相關(guān)研究表明其仍存在安全隱患。
　　 本文的主要創(chuàng)新工作如下：
　　 1.提出一種基于動態(tài)思想的SMS4算法。該算法利用動態(tài)思想對SMS4的密鑰擴(kuò)展算法和輪函數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，將密鑰擴(kuò)展算法中的所用的4個固定參數(shù)FK修改

2、為從16個參數(shù)中隨機選擇4個，32個固定參數(shù)CK修改為從256個參數(shù)中隨機選擇32個，將加解密函數(shù)中32輪迭代所用輪函數(shù)由使用一個固定的異或操作的函數(shù)修改為從使用異或操作和模232加法的兩個函數(shù)中動態(tài)選擇的方式。在軟件環(huán)境下實現(xiàn)了原始SMS4算法和改進(jìn)后的算法，從密文安全性和算法效率兩方面對兩種算法進(jìn)行了對比分析，得出了結(jié)論：基于動態(tài)思想的SMS4算法的效率比原算法稍低，它加密一組明文所用時間比原始算法大約要多出2μs(原SMS4算法約

3、32μs，基于動態(tài)思想的SMS4算法約34μs)；當(dāng)改變輸入明文的任何一個比特時，對應(yīng)密文改變的比特個數(shù)改進(jìn)算法比原算法平均約多出2個(原SMS4算法約64個，基于動態(tài)思想的SMS4算法約66個)；改進(jìn)算法以微小的時間代價換取了可觀的密文安全性提升。
　　 2.在Xilinx Virtex-Ⅱ Pro XC2VP30 FPGA上實現(xiàn)了基于動態(tài)思想的SMS4算法?；趧討B(tài)思想的SMS4算法FPGA實現(xiàn)的主要模塊包括隨機數(shù)發(fā)生器、S