帧中继网络加密机的研究与实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文帧中继网络加密机的研究与实现姓名：贺彦国申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：曾兴雯20020101声明创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中罗列的内容外，论文中／{i包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同l：作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本⋯：盘鸯f鲴日期关于论文使用授权的说明本人完全r解西安电子科技

2、大学有关保留和使用学位论文的规定，即：学校柯权保尉送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公和沦文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩影或其他复制手段保1竽论文(保密的论文存解密后遵守此规定)，，>一f’，_本人签名：i。：垒鱼11__={期跏虢≤至竺重醐摘要本项目来自商业应用项目。本文主要对帧中继网络加密机的加密模块进行了安全性设计及实现。为满足数据加解密高速处理的要求，设计了DSP+FPGA硬件平台。在此平台上，采用了基于Diffie--Hellman公钥算法的安全密钥交换协议一MTI。在用DSP实现Diffie--Hel

3、lman算法中有三个难点，1，大整数(512bit以上)的各种运算；2，大素数的寻找；3，素数本原元的的寻找。本文给出了这三个难点的快速实现方案，并通过DSP高速实现了该协议。文中还对密钥管理进行了分析和设计。最后本文对安全系统中最核心的数据加密算法--Rijndael算法进行了分析和研究，并对算法进行了测试，分别对明文输入变化1比特，密钥变化1比特后得到的密文差分变化进行了统计与分析，对Rijndael算法的扩散特性充分肯定。本文对Rijndael算法的硬件实现提卜日了设计方案，并用VHDL语言完成该算法的仿真。实践证明，帧中继加

4、密机是一个安全，可靠，高效的网络安全设备。关键词：加密机，帧中继，Diffie--Hellman算法，Rijndael算法摘要ABSTRACTTheresearchisderivedfromthecommercialapplicationproject．Inthispaper．encryptionmoduleoftheframerelayencryptorisdesignedandimplemented．OntheDSP+FPGAmodel，thekeyagreement—MTI(basedonDiffie—Hellmanalgor

5、ithm)isadopted．Thereare3impedimentsinfulfillingMTIprotocolbyDSP：1bigintegeroperation；2searchingbigprime；3．searchingoriginalrootThepapergivetheschemeofsolvingtheimpedimentsandfastimplementwithDSRKeymanagerstrategyisanalyzedanddesigned．Intheend，Finally．Rijndaelalgorithmw

6、hichisusedforencryptingdataflamesinthesystemoftheFrameRelayencryptionisstudied，andtested．Weanalyzestatisticdatavariationofcryptictextwhenplaintextorkeychange1bit．affirmthecharacteristicoftilediffuseofRijndaelalgoritllln．AmethodofdesigningwithhardwareisgiveninthispaperI

7、tisprovedbypracticethattheframerelayencryptorisadevicewhichhasagoodqualityofsecurity．credibilityandefficiencyKe)7Words：Encryptor,FrameRelayNetwork，Diffie—tIellmanAlgorithm，RijndaelAlgorithm第一章缝论第一章绪论§{。1网络信息安全笾余21f睫纪是信息化的社会，电腩和通信网络已经广泛地应用于社会的各个领域，籍此建立越柬的各种信息系统飞速地推动社会的发

8、展，人们的各种行为更加方便和高效。共享是通信网络的主臻特点。在⋯个大型的信息系统中，众多计算机和智麓化设备旅连戚一个四通八达的通信网络，共事丰富的数据库信息秘计算机资源，存镶丈鹫魏数撵文磐，完菠舅逮之淘静数攮交换帮运癌。然丽信息系统越