基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混沌加密算法的安全芯片設(shè)計及其在電子商務(wù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)的實時通信安全問題就顯得越來越突出。原有采用軟件加密的通信方案因其種種的缺陷使人們把目光逐漸轉(zhuǎn)向了采用更加安全快速的硬件加密措施。這使得對具有快速的信息處理能力及較高安全性的安全芯片設(shè)計研究越來越引起人們的重視。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備既能實現(xiàn)快速并行運算又有混沌動力學(xué)復(fù)雜行為的特征，是設(shè)計實現(xiàn)適用于實時安全通信應(yīng)用的安全芯片最佳選擇之一。 本論文首先介紹的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行計算原理與混沌特性，說明其具有實時并行

2、處理功能又具有高度計算復(fù)雜性。而后介紹了基于混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分組對稱加密算法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混沌吸引子的非對稱分組加密算法的基本原理，并對這二種算法的安全性進行了分析，指出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混沌特性的加密算法是能滿足當(dāng)前信息通信的安全需求。 在上述基礎(chǔ)上，根據(jù)可信計算平臺的架構(gòu)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行計算原理與混沌特性，及FPGA設(shè)計的特點，設(shè)計了基于這二種加密算法的安全芯片實現(xiàn)方案，它們分別是： (1)基于Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對稱分

3、組加密、解密算法FPGA實現(xiàn)方案。特別是對基于FPGA所設(shè)計的Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的二進制序列進行分析，證明了該序列具有良好的混沌特性。 (2)基于Hopfied神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混沌吸引子的非對稱加密、解密算法FPGA實現(xiàn)方案。特別是利用FPGA的并行性實現(xiàn)了混沌吸引子生成、分類的快速計算處理功能。 以這二種加密算法的FPGA實現(xiàn)方案為基礎(chǔ)，文中給出了適用于可信計算應(yīng)用的安全芯片結(jié)構(gòu)組成框圖，介紹了各可信計算模塊的電路設(shè)