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基于硬件逻辑加密的保密通信系统电子书 租阅

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作       者:丁群,杨自恒

出  版  社:人民邮电出版社

出版时间:2015-11-01

字       数:23.8万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 航空/电子

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  本书在传统密码学的基础上主要介绍了加密算法及HDL程序实现,重给出了数据加密核与加密芯片设计,为保证信息的安全传输,设计了完整的数据加密系统。全书共15章。其中,第1章主要介绍本书研究对象和一些基础知识。第二章和第三章主要讲解基于可编程逻辑分组密码实现过程。第四章和第五章主要讲解基于可编程逻辑公钥密码实现过程。后几章则将分别介绍不同的相关技术和应用实例。 本书在传统密码学的基础上主要介绍了加密算法及HDL程序实现,重给出了数据加密核与加密芯片设计,为保证信息的安全传输,设计了完整的数据加密系统。全书共15章。其中,第1章主要介绍本书研究对象和一些基础知识。第二章和第三章主要讲解基于可编程逻辑分组密码实现过程。第四章和第五章主要讲解基于可编程逻辑公钥密码实现过程。后几章则将分别介绍不同的相关技术和应用实例。
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前言

第1章 绪论

1.1 通信安全

1.2 保密通信系统

1.2.1 香农保密通信系统

1.2.2 加密系统基本原理

1.2.3 加密体制

1.3 现场可编程门阵列

1.4 VHDL编程

1.5 QuartusⅡ仿真软件

1.6 DSP Builder的设计

第2章 分组密码DES

2.1 DES算法描述

2.2 DES中的初始置换与初始逆置换

2.3 密码函数

2.4 轮密钥的生成过程

第3章 基于FPGA的分组密码AES实现

3.1 AES加密算法

3.1.1 AES算法的数学知识

3.1.2 AES算法描述

3.1.3 AES算法一轮迭代

3.2 AES算法的FPGA实现

3.2.1 开发环境

3.2.2 整体结构设计

3.2.3 系统分支模块设计

3.2.4 AES加密系统的片上测试

第4章 基于FPGA的RSA公钥密码实现

4.1 RSA算法数论知识

4.1.1 模运算的定义

4.1.2 欧几里得算法

4.1.3 扩展欧几里得算法

4.1.4 模幂算法

4.1.5 模乘算法

4.1.6 公开密钥算法的密钥交换原理

4.2 RSA加解密算法

4.2.1 RSA加解密算法原理

4.2.2 基于Matlab编程实现RSA加密算法

4.2.3 RSA算法举例及其仿真

4.3 基于FPGA硬件实现RSA算法设计

4.3.1 实现RSA公钥算法的顶层设计

4.3.2 实现公钥e的互素判断模块设计

4.3.3 实现私钥d的模块设计

4.3.4 求模幂算法模块设计

第5章 基于FPGA的椭圆曲线加密算法实现

5.1 椭圆曲线加密算法理论

5.1.1 椭圆曲线相关理论

5.1.2 椭圆曲线群的运算法则

5.2 椭圆曲线加解密原理

5.2.1 椭圆曲线离散对数问题

5.2.2 系统建立和密钥生成

5.2.3 椭圆曲线密码体制加解密过程

5.2.4 椭圆曲线相关参数

5.3 密钥交换协议

5.3.1 Diffie-Hellman密钥交换协议

5.3.2 ECDH密钥交换协议

5.4 椭圆曲线加密有限域运算模块设计

5.4.1 有限域加法模块

5.4.2 有限域乘法模块

5.4.3 有限域平方模块

5.4.4 有限域求逆模块

5.4.5 有限域运算模块的验证

5.5 点加和点倍单元设计

5.6 点乘单元设计

第6章 基于FPGA的序列密码实现

6.1 序列密码体制

6.1.1 序列密码加密原理

6.1.2 序列密码分类

6.2 序列密码的性质

6.2.1 序列的周期性

6.2.2 序列的随机特性

6.2.3 序列的线性复杂度

6.2.4 对密钥序列的要求

6.3 反馈移位寄存器

6.3.1 线性移位寄存器结构

6.3.2 线性反馈移位寄存器的特征多项式

6.3.3 序列密码的破译

6.3.4 非线性序列密码

6.4 A5/1码

6.4.1 A5/1算法原理

6.4.2 A5/1算法的硬件实现

6.4.3 A5/1模块设计

6.5 其他几种序列密码

6.5.1 E0码

6.5.2 W7码

6.5.3 Helix码

6.5.4 几种序列密码实现结果比较

6.6 序列密码安全分析方法

6.6.1 Kerckhoff假设与密码系统的安全性

6.6.2 攻击密码的方法

第7章 混沌序列密码

7.1 混沌基本理论

7.1.1 混沌的定义

7.1.2 混沌运动的特征

7.1.3 混沌的分析识别方法

7.1.4 相关混沌特性分析与计算

7.2 典型的混沌系统

7.2.1 离散混沌系统

7.2.2 连续混沌系统

7.3 数字混沌模块设计

7.3.1 数字混沌模块设计原理

7.3.2 Logistic数字混沌电路设计

7.3.3 DSP Builder中Altbus模块

7.4 数字混沌特性中的分岔现象

7.5 数字混沌密钥序列发生器的周期扩展方法

7.5.1 周期扩展理论方法分析

7.5.2 Logistic数字混沌周期扩展电路实现

7.5.3 Logistic数字混沌序列测试

7.6 数字混沌序列周期测试的新方法

第8章 纠错卷积编码的DSP实现

8.1 卷积编码概述

8.2 卷积码结构特性及维特比译码

8.2.1 卷积码的状态图和网格描述

8.2.2 卷积码的传递函数

8.2.3 维特比算法

8.3 卷积码的Matlab仿真实现

8.3.1(2,1,7)卷积码编码器

8.3.2(2,1,7)编码器的Matlab仿真

8.3.3 维特比译码原理分析与Matlab仿真

8.3.4 基于Matlab的(2,1,7)卷积码性能分析

8.3.5 DSP实现的(2,1,7)卷积码性能仿真

8.4 卷积码的硬件平台实现

8.4.1 卷积码编码的DSP实现

8.4.2 维特比译码的DSP实现

8.4.3 卷积码的纠错能力验证

第9章 调制与解调

9.1 调制与解调的基本原理

9.1.1 BPSK调制的基本原理

9.1.2 BPSK解调的基本原理

9.1.3 载波同步的概念

9.1.4 几种常见的载波同步算法

9.2 载波同步系统的设计

9.2.1 系统的总体设计

9.2.2 载波同步环路主要模块的设计

9.3 调制解调的Matlab仿真实现

9.3.1 发送部分的Matlab仿真

9.3.2 接收部分的Matlab仿真

9.4 调制解调的FPGA实现

9.4.1 数字发射机的FPGA实现

9.4.2 数字接收机的FPGA实现

第10章 数据传输加密系统

10.1 数据传输加密系统总体构思

10.2 数据传输加密卡硬件电路设计

10.2.1 电平转换电路设计

10.2.2 配置电路设计

10.2.3 时钟电路设计

10.2.4 扩展I/O口电路设计

10.2.5 电源电路

10.3 数据传输加密系统模块设计

10.3.1 异步串行接收模块

10.3.2 异步串行发送模块

10.3.3 波特率发生器模块

10.3.4 加密模块

10.3.5 多路选择模块

10.3.6 密码发生模块

10.3.7 主控制器模块

10.4 数据传输加密系统测试

第11章 无线数据传输加密系统

11.1 无线数据传输加密系统的总体构架

11.2 无线数据传输加密系统的硬件电路设计

11.2.1 下载电路设计

11.2.2 键盘输入电路设计

11.2.3 串口通信模块设计

11.2.4 显示电路设计

11.3 无线数据传输加密系统的模块设计

11.3.1 程序设计原理

11.3.2 波特率发生器模块

11.3.3 发送端PS2键盘输入模块

11.3.4 12864液晶显示模块

11.3.5 主控制CPU模块

11.3.6 混沌密钥发生模块

11.3.7 缓冲模块

11.3.8 异步串行发送模块

11.3.9 异步串行接收模块

11.4 无线混沌加密通信系统测试

11.4.1 发送接收数据测试

11.4.2 正确解密模式

11.4.3 错误解密模式

第12章 网络加密卡的硬件设计

12.1 网卡的功能、结构及性能指标

12.1.1 网卡的功能流程

12.1.2 DM9000A的主要性能

12.1.3 DM9000A的内部结构及工作原理

12.1.4 网络加密卡的总体性能指标

12.2 网络数据加密卡FPGA选型

12.3 网络数据加密卡硬件电路设计

12.3.1 总体设计

12.3.2 接口设计

12.3.3 模块设计

12.3.4 电路测试

第13章 网络加密卡PCI设备驱动开发

13.1 WDM设备驱动开发基础

13.1.1 网络加密卡硬件框图

13.1.2 Windows NT内部结构

13.1.3 开发Windows内核驱动的基础知识

13.1.4 DriverStudio驱动开发环境搭建

13.2 DriverEntry、AddDevice和StartDevice例程

13.2.1 DriverEntry驱动入口

13.2.2 AddDevice创建设备

13.2.3 StartDevice启动设备

13.3 DeviceControl设备I/O控制

13.3.1 IOCTL_DM9000_EVENT传递事件

13.3.2 IOCTL_DM9000_INIT初始化芯片

13.3.3 IOCTL_DM9000_PASSWORD初始化密钥

13.4 StartIo、SerialRead和SerialWrite

13.4.1 StartIo串行处理IRP

13.4.2 SerialRead串行读

13.4.3 SerialWrite串行写

13.5 ISR和DPC

13.5.1 ISR中断服务例程

13.5.2 DPC延迟过程调用例程

13.6 内核调试和测试

13.6.1 驱动程序安装

13.6.2 内核调试工具使用

13.6.3 WinDbg串口调试

13.6.4 驱动程序测试

第14章 网络加密卡动态链接库开发

14.1 动态链接库技术

14.1.1 动态链接库的优点

14.1.2 VC动态链接库的开发

14.2 网络加密卡TCP/IP协议栈接口函数

14.2.1 以太网数据结构

14.2.2 ARP地址解析协议

14.2.3 16位CRC校验和

14.2.4 UDP类型的以太网帧封包

14.3 网络加密卡调用驱动程序接口函数

14.3.1 GUID打开设备

14.3.2 应用程序和驱动程序的通信方式

14.3.3 用于应用程序和驱动程序通信的函数

14.4 网络加密卡动态库的导出接口函数

14.4.1 接口的定义

14.4.2 接收回调函数的实现

14.5 网络加密卡动态链接库调试和测试

14.5.1 动态链接库调试

14.5.2 动态链接库测试

第15章 视频加密网络传输系统

15.1 视频加密网络传输系统设计

15.2 开发环境

15.2.1 设备驱动程序开发环境

15.2.2 应用程序开发环境

15.2.3 硬件开发环境

15.3 图像采集卡软件二次开发

15.3.1 图像采集卡的初始化API

15.3.2 图像采集卡的本地预览API

15.3.3 图像采集卡的编码参数配置API

15.3.4 图像采集卡的数据捕获API

15.4 H.264播放器二次开发

15.4.1 播放器开发流程

15.4.2 播放器初始化API

15.4.3 播放器设置API

15.4.4 播放器解码API

15.5 视频加密网络传输系统测试

15.5.1 视频加密网络传输系统的客户端软件开发

15.5.2 视频加密传输客户端软件的工作线程

15.5.3 视频加密网络传输系统的服务器软件开发

15.5.4 FTP网络存储

15.5.5 视频加密传输服务器软件的工作线程

15.5.6 视频加密网络传输系统测试

参考文献

名词索引

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