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用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法

作　者: 王家红
导　师: 夏幼明
学　校: 云南师范大学
专　业: 基础数学
关键词: 加密法 对称密钥加密法 流加密法 非对称密钥加密法 椭圆曲线加密法
分类号: TN918
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


密码加密方法和其他安全技术相比，具备成本低、使用灵活、实时性好、安全性能好等特点，在网络通讯和电子商务等方面已经被广泛应用。现在使用的密码加密法主要有对称密钥加密法和非对称密钥加密法。对称密钥加密法具有加密速度快的特点，不足之处是加密密钥和解密密钥相同，其密钥不能在不安全通道上传输。非对称密钥加密法具有加密密钥(又被称作公钥)和解密密钥不同，加密密钥可以在不安全通道上传输的特点，不足之处是加密速度慢。针对上述现状，研究一种加密速度快，安全性能高的加密法已经成为许多学者探索的问题。本文针对这一问题开展研究工作，主要对上述问题作了以下研究， 1) 研究密码学的基本思想、对称密钥加密算法的加密原理，分析流加密法的性能及局限性，该加密法具有加密性能好及加密速度快的特点，给出了改进的对称密钥加密算法。 2) 研究换位加密算法的基本思想和换位原理，分析换位加密法的性能及局限性，该算法属于对称密钥算法，它具有换位原理简单，容易实现的特点，给出了改进的换位加密算法 3) 研究非对称密钥加密算法的基本思想，以及椭圆曲线加密原理。探讨了椭圆曲线加密算法的性能，对改进的椭圆曲线加密算法在某些方面进行了修正。 4) 研究了流加密法和椭圆曲线加密法结合的可能性，流加密法的特点为：加密速度快。为对称密钥，不足之处为密钥不能在不安全通道上传输；椭圆曲线加密算法的特点为：为非对称密钥，公钥能在不安全通道上传输，具有更高安全性，不足之处为加密速度慢；结合二者的特点，将加密过程分为两个阶段进行，提出了一种新的加密算法—用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法(ECTCA)；分析了该算法的一些重要性质，对该算法进行了实现工作。

全文目录


1 用椭圆曲线加密密钥的流加密算法  4-50
  第一章 概述  7-9
    1.1 研究背景  7-8
    1.2 本文研究的内容  8-9
  第二章 改进的对称密钥加密算法  9-24
    2.1 对称密钥加密算法简介  9-10
    2.2 改进的换位加密法  10-13
      2.2.1 换位加密法概述  10
      2.2.2 置换加密法  10
      2.2.3 列置换加密法  10
      2.2.4 双重列置换加密法  10-11
      2.2.5 改进的换位加密算法  11-13
    2.3 流加密算法的研究  13-17
      2.3.1 随机位流的产生  14-16
      2.3.2 随机位的测试  16-17
    2.4 流加密算法分析  17-19
    2.5 基于三维CA随机位流的产生方法  19-24
      2.5.1 三维CA的初始化  19-20
      2.5.2 三维CA的规则  20-21
      2.5.3 三维CA的反馈  21
      2.5.4 三维CA加密算法设计  21-23
      2.5.5 三维CA的分析  23-24
  第三章 对椭圆曲线加密算法的研究  24-39
    3.1 非对称加密算法概述  24
    3.2 椭圆曲线加密算法研究  24-31
      3.2.1 椭圆曲线加密算法的数学依据  24-31
      3.2.2 椭圆曲线加密算法(ECCEA)分析  31
    3.3 改进的椭圆曲线加密算法的修正  31-39
      3.3.1 二进制域内的运算及求模算法  32-34
      3.3.2 椭圆曲线在二进制域内的运算及两点相加算法  34-35
      3.3.3 椭圆曲线上的加、解密算法  35
      3.3.4 椭圆曲线上点的快速倍乘算法研究及修正  35-39
  第四章 用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法  39-44
    4.1 流加密和椭圆曲线加密相结合的的背景  39
    4.2 用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法的描述  39-40
    4.3 用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法的分析  40-42
    4.4 用椭圆曲线加密密钥的三维CA流加密算法的实现  42-44
      4.4.1 实现环境  42
      4.4.2 测试数据的选取  42
      4.4.3 ECTCA的界面  42-44
  第五章 结束语  44-45
  参考文献：  45-50
2 Triaxiality CA Stream Encipher Algorithms Use Ellipse Curve Cipher Key  50-97
  1 Interface  53-55
    1. 1 Background  53-54
    1. 2 Dissertation contents  54-55
  2 Improvement session key cipher  55-73
    2. 1 Session key cipher summarize  55-56
    2. 2 Improvement transposition cipher  56-60
      2. 2. 1 Transposition encipher summarize  56
      2. 2. 2 Replacement encipher  56-57
      2. 2. 3 Column permutation encipher  57
      2. 2. 4 Twofold column permutation encipher  57
      2. 2. 5 Improved transposition encryption algorithm  57-60
    2. 3 Stream cipher study  60-65
      2. 3. 1 Stochastic key bits steam generate  61-63
      2. 3. 2 Stochastic bits steam testing  63-65
    2. 4 Stream cipher analysis  65-66
    2. 5 Random bit stream produce method  66-73
      2. 5. 1 Triaxiality CA initializtion  67-68
      2. 5. 2 Triaxiality CA regular  68-69
      2. 5. 3 Triaxiality CA fed back  69-70
      2. 5. 4 Triaxiality CA encryption algorithm design  70-71
      2. 5. 5 Triaxiality CA analyse  71-73
  3 Public key cipher study and improvement  73-90
    3. 1 Public key cipher summarize  73-74
    3. 2 Ellipse curve encryption algorithms study  74-81
      3. 2. 1 Elliptic curve encryption algorithm mathematic- gist  74-81
      3. 2. 2 Elliptic curve encryption algorithm analyse  81
    3. 3 Ellipse curve encryption algorithms analysis  81-90
      3. 3. 1 Bin finite field operation and calculate mod algorithm  82-84
      3. 3. 2 Elliptic curve in bin finite field operation and deuce sumarization algorithm  84-85
      3. 3. 3 Elliptic curve encipher and decipher algorithm  85-86
      3. 3. 4 Elliptic curve dots flash nfoid multiply algorithmic study and correction  86-90
  4 Triaxiality CA Stream Encipher Algorithms  90-96
    4. 1 Triaxiality CA Stream Encipher Algorithms back-ground  90
    4. 2 Description of triaxiality CA Stream Encipher Algorithms  90-91
    4. 3 Analysis of triaxiality CA Stream Encipher Algorithms  91-93
    4. 4 Triaxiality CA Stream Encipher Algorithms perform  93-96
      4. 4. 1 Performance condition  93
      4. 4. 2 Test data select  93
      4. 4. 3 ECTCAf interface  93-96
  Concluding remarks  96
  Referrence  96-97
3 密码学综述  97-138
  1 密码学概述  100-109
    1.1 密码学的起源  100
    1.2 编码与加密法的历史简介  100-102
    1.3 加密法的功能  102-103
    1.4 经典加密法与现代加密法  103-105
      1.4.1 经典加密法  103-104
      1.4.2 现代加密法  104-105
    1.5 国内外加密法的研究概况及其评介  105-109
      1.5.1 公钥密码体系  105-106
      1.5.2 分组密码体系  106-107
      1.5.3 序列密码体系  107-108
      1.5.4 认证码  108
      1.5.5 数字签名  108-109
  2 经典密码学  109-125
    2.1 经典对称密钥加密方法  109-122
      2.1.1 流加密法概述  114-120
      2.1.2 块加密法概述  120-122
    2.2 改进的对称密钥加密方法  122-125
  3 现代密码学  125-132
    3.1 公钥加密系统可提供以下功能：  125
    3.2 主要的公钥密码加密系统  125-131
      3.2.1 RSA公钥系统  126-127
      3.2.2 ElGamal公钥加密系统  127
      3.2.3 背包加密法  127-128
      3.2.4 椭园曲线离散对数系统  128-130
      3.2.4 HASH函数  130-131
    3.3 非对称密钥密码体制的优势和不足  131-132
  4 结论与展望  132-133
  参考文献  133-138
4 Cryptography Survey  138-181
  1 Cryptography summarize  141-153
    1.1 Cryptography provenance  141-142
    1.2 Code and encipher algorithm history brief introduction  142-143
    1.3 Encipher algorithm function  143-145
    1.4 Classical encipher algorithm and modern encipher  145-147
      1.4.1 Classical encipher algorithm  145-147
      1.4.2 Modern encipher algorithm  147
    1.5 Both home and abroad encipher algorithm research general situation and review  147-153
      1.5.1 Public key cryptography system  148-149
      1.5.2 Block cipher system  149-150
      1.5.3 List cryptosystem  150-151
      1.5.4 Certification yard  151-152
      1.5.5 Digital signature  152-153
  2 Classical cryptography  153-172
    2.1 Classical symmetric key encryption method  153-168
      2.1.1 Streams encipher algorithm summarize  159-166
      2.1.2 Blocking encipher summarize  166-168
    2.2 Improved symmetric key encryption method  168-172
  3 Contemporary cryptography  172-180
    3.1 Public key encipher system provide following function  172-173
    3.2 Principal public key cryptography encipher system  173-179
      3.2.1 RSA public key system  173-174
      3.2.2 EIGamal public key encipher system  174-175
      3.2.3 Knapsack encipher algorithm  175
      3.2.4 Ellipse curves discrete logarithm system  175-178
      3.2.4 HASH function  178-179
    3.3 Asymmetric key cipher system merit and demerit  179-180
  4 Conclusion and prospect  180
  Reference  180-181
致谢  181

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全
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