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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃耀德
研究生(外文):Huang, Yaote
論文名稱:植基於DAES金鑰在階層管理機制
論文名稱(外文):A Study On Diversified AES Encryption In Hierarchy Management
指導教授:金明浩金明浩引用關係
指導教授(外文):Jing, Minghaw
口試委員:金明浩張耀袓李崇道
口試委員(外文):Jing, MinghawChang, YaotsuLi, Chongdao
口試日期:2012-06-18
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:資訊工程學系碩士在職專班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:加密系統多樣化架構檔多樣化先進型加密標準現場可程式邏輯閘陣列
外文關鍵詞:EncryptionSystem DiversityConfiguration FilesDAESFPGA
相關次數:
  • 被引用被引用:1
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本研究將高變異性AES (DAES)導入多階層變異管理中,透過改變原型AES所用的有限體不可分解多項式,S-BOX、混合行、移動列之參數,組織一個多元化管理之創新想法,將DAES多層化架構導入軟硬體加密器階層系統中,透過所設計的架構檔(Configure-File)搭配不同部門密鑰配發的方式,達到可分層管理的目的。如此作用在於大型組織之中,其任何主機中均搭配多樣化的管理,而需要相通的組織之間使用相互認知的變異參數,然而非必要時不隨意相通。即使整個大組織使用完全相同的密碼,某個單位也只能依架構的設定,但能與必要單位相聯絡。因為金鑰與架構分開管理,當密鑰被竊或密鑰損壞也不必擔心立即的問題。本論文強調用DAES特性,增加階層管理運用性,達成組織運用之擴充性與靈活性。
In this study, a highly diversified AES (DAES) is applied into an organization with multiple level of management system. An innovative idea is created by changing the irreducible polynomial of finite field in S-BOX, Mix Column, and Shift-Row to organize a diversified encryption system through a designed Configure-File different from the channel of key management. Within the large organization, the inter communication-linked can be limited for mutual understanding using the variation of parameters of DAES in the same organization. One of the advantage is that the entire organization uses the same password, any unit can only accept the the required information from the closely related units. If the key is stolen or damaged, there is no immediate hazard to this organization. This configuration may also be the key factors for intrusion detection. This study provides the features in DAES to increase robustness of key management and wider system utilization, scalability and flexibility.
摘要I
Abstract II
致謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VII
第1章 前言1
1.1 研究動機1
1.2 研究問題與動機2
1.2.1 雲端系統被入侵案2
1.2.2 銀行內部人員偷取帳號密碼案3
1.2.3 台北捷運悠遊卡破解加值案5
第2章 理論背景與相關研究12
2.1 密碼學簡介12
2.1.1 對稱式加密原理14
2.1.2 區塊加密原理15
2.1.3 DES加密演算法16
2.1.4 AES的加/解密架構19
2.1.5 DAES之定義與架構21
第3章 DAES應用於階層化加密系統設計26
3.1 案例的解決分析26
3.2 Configure File設計參數27
3.3 Configure-File架構階層化30
3.4 I-Store雲端儲存系統32
3.5 里德所羅門碼(Reed Solomon Code)34
3.6 TMR三重投票式硬體糾錯方式36
3.7 分散式儲存系統37
第4章 系統分析與成果38
4.1 DAES 安全性分析38
4.2 DAES導入I-Store雲端儲存系統46
4.3 DAES不同Configure-File於I-SOTRE系統密文加解密實作48
第5章 結論與未來研究50
5.1 結論50
5.2 未來研究方向51
參考文獻52
圖目錄
圖 1.銀行系統架構圖4
圖 2.悠遊卡系統架構圖[13]7
圖 3.悠遊卡交易流程圖[13]8
圖 4.各類基碼說明詳圖[13]8
圖 5.票卡記憶體區各類功能應用資料詳圖[13]9
圖 6.票卡機碼多樣化流程圖[13]10
圖 7.票卡多樣化機碼產生流程圖[13]11
圖 8.簡化的傳統加密模型[7]15
圖 9.DES加/解密架構17
圖 10.Double DES的加/解密運作過程18
圖 11.Triple DES加/解密流程(EDE3)18
圖 12.AES加/解密架構圖[1]19
圖 13.DAES系統示意圖21
圖 14.DAES加/解密軟硬體架構圖[3]22
圖 15.ShiftRow函數運作24
圖 16.Configure-file 參數設計圖27
圖 17.標準AES F(X)={1B}S-BOX所產生的16位元加解密置換表28
圖 18.DAES F(X)={1D}S-BOX所產生的16位元加解密置換表28
圖 19.DAES ShiftRows變化29
圖 20.DAES導入大型組織階層式管理機制架構圖31
圖 21.I-Store理念圖33
圖 22.TMR系統架構36
圖 23.RAID 6磁碟陣列架構圖37
圖 24.不同f(x)所產生的S-Box循環特性分析40
圖 25.DAES導入ISTORE架構圖46
圖 26.HTC智慧手機I-Store加密操作畫面47
圖 27.HTC智慧手機I-Store解密操作畫面47
圖 28.DAES Configure-File={1B}S-BOX所產生的加解密置換表48
圖 29.DAES Configure-File ={1D}S-BOX所產生的加解密置換表48
圖 30.運用DAES Configure-File=1B,1D解密的檔案比較檔49
表目錄
表 1.MC運算所需的多項式(十例)25
表 2.F(X)的不可分解多項式數27
表 3.AES之S-Box循環特性分析38
表 4.DAES之S-Box循環特性分析39
表 5.DAES的MC矩陣所使用的多項式生成41
表 6.DAES的MC矩陣所使用的多項式生成表41
表 7.DAES的MC矩陣所使用的多項式41
表 8.同長度金鑰之RSA與對稱鑰密碼系統所提供之相同之計算安全度43
表 9.使用代數數體篩法分解不同金鑰長度的RSA模數所需運算次數43
中文部份
[1]巫坤品、王青青譯,William Stallings原著,密碼學與網路安全原理與實務,第三版楊中皇,網路安全理論與實務,第二版,學貫行銷股份有限公司,2008。
[2]賴榮樞譯,William Stallings原著,密碼學與網路安全,第四版,開發圖書有限公司,2007。
[3]林祝興、葉義雄、楊國鴻, Rijndael加密演算法的介紹,資訊安全通訊,第六卷第四期,33~42頁,2000。
[4]張家豪,金明浩,張耀祖, “(41,21,9) 平方剩餘碼解碼電路設計與分析平臺之建立”, 義守大學資訊工程學系, 2008.07
[5]鄧安文,密碼學,加密演算與密碼分析計算實驗全華科技圖書股份有限公司
[6]賴溪松、韓亮、張真誠,近代密碼學及其應用,旗標出版股份有限公司,2004。
[7]賴榮樞譯,William Stallings原著,網路安全精要:應用與標準,普林斯頓國際有限公司,2005。
英文部份
[1]http://e-learning.trtc.com.tw台北捷運網路大學
[2]http://en.wikipedia.org/wiki/Triple_modular_redundancy
[3]http://www.i-security.tw/newsletter/epage_072_090624.htm National Institute of Standards and Technology (NIST), Advanced Encryption Standard (AES), Federal Information Processing Standards Publications (FIPS PUBS) 197 (2001).
[4]J.-H. Chen, A High-Throughput Diversified AES Design of CAD, Master thesis, Department of Information Engineering, I-Shou University, 2006.
[5]Jagannath Pisharath, “Linear Congruential Number Generators”, Newer Math, Fall 2003, pp.1~10, 2003.
[6]Ming-Haw Jing, Zih-Heng Chen, and Jian-Hong Chen, High-Speed Multiplicative Inversion in Finite Field Using Normal Base, Engineering Science Technology Bulletin, NSC, vol. 87, pp. 21-23, 2006.08.
[7]National Institute of Standards and Technology (NIST), Advanced Encryption Standard (AES), Federal Information Processing Standards Publications (FIPS PUBS) 197 (2001).
[8]The Berkeley ISTORE Project http://istore.cs.berkeley.edu/
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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