基于FPGA的SMS4算法实现及在线验证

针对软件实现加解密算法占用主机系统资源较多、数据处理复杂、加密速度较慢的不足,提出一种硬件实现算法加密的方法。硬件加密具有成本低、加密速度快等优势,可以减轻CPU的负担以及提高服务性能。利用Vivado 2016.3开发工具和Verilog HDL硬件描述语言完成对SMS4算法的设计输入、功能测试、时序仿真,并封装为独立的IP核。在ZYNQ芯片上设计测试系统,通过ARM处理器调用自定义IP,完成算法在实际应用中的验证。结果表明:软件仿真验证,设计的算法功能正确,性能良好。在硬件实际测试过程中,算法运行正确,其工作最大频率为200 MHz,数据吞吐率达到800 Mbps。     

LTE-R认证与密钥协商协议的安全分析及改进

安全高效的车地身份认证方案是铁路安全运行的基础,结合列控系统数据安全传输对移动通信系统的需求和铁路无线通信网的发展方向,提出一种基于伪随机数和哈希函数的LTE-R车地通信身份认证协议。设计了由国际移动用户识别码(IMSI)和随机数生成的能够替换IMSI传输的匿名身份(PID),解决了由IMSI泄露导致的安全问题;利用临时生成的认证密钥NK代替永久根密钥K完成认证流程,提高了根密钥K的安全性。利用认证测试方法对协议的正确性进行了证明。分析证实,本文提出的LTE-R身份认证方案具有很好的安全性和匿名性,计算效率与通信消耗较好。