基于密鑰交換與混沌序列密碼加密的傳輸技術(shù)研究.pdf

1、我國正處信息化和經(jīng)濟(jì)全球化相互促進(jìn)的大潮中，受到互聯(lián)網(wǎng)的影響越來越深。網(wǎng)絡(luò)安全與私密信息保護(hù)在諸多領(lǐng)域都是牽一發(fā)而動(dòng)全身的，沒有信息安全就無國家安全可言，因此必須要有獨(dú)創(chuàng)性的技術(shù)，而我們在自主創(chuàng)新方面還相對(duì)落后，所以必須開展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的密碼體制和加密芯片研究。
　　本文主要設(shè)計(jì)一種混沌序列密碼與RSA公鑰算法相結(jié)合的混合加密方案，在FPGA硬件開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)密鑰與數(shù)據(jù)雙安全傳輸?shù)募用芟到y(tǒng)。加密系統(tǒng)還包括主控制器設(shè)計(jì)、外圍通信模

2、塊設(shè)計(jì)、緩存模塊設(shè)計(jì)等，基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)完整、安全、無誤傳輸。在研究這一傳輸技術(shù)時(shí)，采用自頂向下的研究方法，用VHDL硬件語言逐一實(shí)現(xiàn)各個(gè)分模塊，最終整合為一個(gè)完整的加密系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心是用混沌序列密碼加密數(shù)據(jù)，用RSA公鑰算法加密初始密鑰，實(shí)現(xiàn)公鑰與私鑰的相結(jié)合，達(dá)到速度與安全的平衡。
　　在混沌序列密碼生成模塊中，針對(duì)一維離散混沌系統(tǒng)簡單易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，為尋找更加優(yōu)良的混沌映射，查找大量文獻(xiàn)，采用對(duì)比的方法篩選出性能更優(yōu)的混沌密

3、鑰序列。本文對(duì)比Logistic與Tent兩種混沌序列的自相關(guān)特性、游程特性、平衡性和硬件資源利用率，在比較過程中提出自相關(guān)特性臨界線寬的概念，使兩者的區(qū)別顯而易見，進(jìn)而確定Logistic混沌序列性能更加優(yōu)越、占用資源更少、更加符合硬件加密系統(tǒng)的需求。
　　本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于采用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)RSA公鑰算法，以保護(hù)初始密鑰不被攻擊和泄漏。在RSA算法模塊中，首先深入研究RSA算法中基本的數(shù)論知識(shí)和歐幾里得及其擴(kuò)展定理，為后續(xù)的R