摘要：CBC MAC模式速度较慢 .本文提出了分组密码算法的 2种快速认证模式 :一种为基于双重分组的串行认证模式 (KCBC) ,另一种为适合于硬件的基于密钥计数的并行认证模式 (KCTR MAC) .KCBC模式的速度约为CBC MAC模式的 2～ 3倍 ;KCTR MAC模式同并行认证模式PMAC相比 ,安全性显著改善 .KCBC或KCTR MAC认证模式和CTR(计数器 )加密模式结合可构成分组密码算法的新工作模式 .新工作模式同标准模式CCM(CTRwithCBC MAC)相比 ,有明显的速度优势 ,其综合性能优于CCM .

摘要：为了对任意长的明/密文进行并行加密/解密,在分析了AES(Advanced Encryption Standard)的多种模式后,采用了最合适的CTR(Counter)模式设计和实现了GPU(Graphics Processing Unit)并行AES算法,并进行了优化.针对Nvidia Geforce GTX460平台理论分析了CTR模式的并行AES算法和串行AES算法的时间复杂度,得到综合的加速比为31.59,然后在Nvidia Geforce GTX 460平台上实验运行,结果显示CTR模式的AES-256的GPU并行算法相对串行CTR模式的AES算法,实验加速比跟理论加速比基本吻合.在此基础上,对CTR模式的AES-256进行了优化.实验结果显示,优化的CTR模式的AES-256并行算法在加速比上随着明文的增大提升的比例渐渐减少并趋于稳定.优化的CTR模式的AES算法加密数据量小的明文时,其优化效果更为明显,故能有效地提升SSL(Secure Socket Layer,其明文区间为35KB-150KB)的加密性能.

摘要：密钥扩展是量子噪声随机流密码(QNRC)高效利用量子密钥分发(QKD)密钥的手段,通常使用经典加密方法来进行密钥扩展。高级加密标准(AES)和Hash算法因其破译难度大,在QNRC实验中常用作密钥扩展。根据分组加密的工作模式,合理设计了计数器(CTR)模式和密码分组链接(CBC)模式下的Hash扩展方案。并且对不同扩展方案下产生的运行密钥流进行了NIST随机性检测,测试结果表明CTR和CBC模式下的AES和Hash扩展都能通过随机性检测。尤其是CTR模式下的Hash扩展,输入长度可以灵活控制,能较好地适应现代高速光网络的不同需求。

摘要：针对SKINNY加密算法在中央处理器(CPU)下实现效率偏低的问题,提出一种基于图形处理器(GPU)的快速实现方法。首先,结合SKINNY算法的结构特征提出优化方案,将5个分步操作优化整合为1个整体运算;然后,分析该算法的电子密码本(ECB)模式和计数器(CTR)模式的特性,并给出并行粒度、内存分配等并行设计方案。实验结果表明,与传统的CPU实现方法下的SKINNY算法相比,基于计算统一设备架构(CUDA)实现的SKINNY算法的效率和吞吐量得到很大提升。具体来说,当处理的数据达到16 MB及以上时,在所提实现方法下,SKINNY算法的ECB模式的加速效率提升峰值为99.85%,加速比峰值为671,CTR模式的加速效率提升峰值为99.87%,加速比峰值为765;而与已有AES-256(ECB)和SKINNY_ECB并行算法比较,新提出的SKINNY-256(ECB)并行算法的吞吐量分别是它们的吞吐量的1.29倍和2.55倍。