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密碼晶元設計與實踐(網路空間安全系列教材)

  • 作者：編者:郭禎//葉俊//郭淵博//劉志全|責編:楊博
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121494772
  • 出版日期：2025/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：156
人民幣：RMB 49 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從信息安全的基礎概念講起，逐步深入密碼學的基礎知識、密碼演算法的分類與應用，以及密碼晶元的設計原理和實現方法。全書共8章，內容涵蓋了信息安全的發展現狀與發展歷史、密碼學概述、對稱與非對稱加密演算法、密碼晶元的設計與優化、密碼晶元的檢測認證與量化評估、側通道攻擊與防禦策略，以及密碼晶元的研究熱點及未來發展趨勢等。本書不僅深入分析了密碼晶元的內部結構和設計流程，還提供了豐富的實驗案例，可以幫助讀者更好地理解和掌握密碼晶元設計的關鍵技術與應用場景。
作者介紹
編者:郭禎//葉俊//郭淵博//劉志全|責編:楊博
目錄
第1章  基本概念
  1.1  信息安全基礎知識
    1.1.1  信息安全的發展現狀
    1.1.2  信息安全的發展歷史
    1.1.3  信息安全的基本概念
  1.2  密碼學基礎知識
    1.2.1  密碼學的歷史與基本概念
    1.2.2  密碼體制的分類
  1.3  對稱加密演算法
    1.3.1  DES演算法
    1.3.2  AES演算法
  1.4  非對稱加密演算法
    1.4.1  RSA演算法
    1.4.2  ECC演算法
  1.5  密碼設備
  1.6  密碼晶元
第2章  晶元設計基礎
  2.1  晶元
  2.2  密碼晶元的內部模塊結構
  2.3  晶元設計原理
  2.4  晶元設計之前端設計
  2.5  晶元設計之後端設計
  2.6  晶元設計之工藝文件
第3章  密碼晶元的檢測認證及量化評估
  3.1  國內外密碼設備的檢測認證標準簡介
    3.1.1  FIPS 140
    3.1.2  國家密碼標準
    3.1.3  通用評估準則
    3.1.4  攻擊強度的分類
    3.1.5  保護等級定性劃分
  3.2  密碼晶元側通道安全性的量化評估方法
    3.2.1  側通道攻擊概述
    3.2.2  側通道攻擊的基本原理
    3.2.3  安全性量化評估
第4章  對稱密碼晶元設計
  4.1  演算法結構與實現
    4.1.1  密鑰生成演算法
    4.1.2  加/解密演算法結構
    4.1.3  加/解密演算法核心
    4.1.4  DES演算法的輪函數及模擬實例
  4.2  硬體設計
    4.2.1  基於FPGA的DES/3DES加密系統
    4.2.2  基於Nois Ⅱ的AES加/解密系統
    4.2.3  2.56 Gbit/s對稱密碼晶元
  4.3  AES加密晶元模擬與性能分析
    4.3.1  採用流水線結構的AES加密晶元設計
    4.3.2  AES加密晶元模擬與性能分析
第5章  非對稱密碼晶元設計
  5.1  RSA加密及其硬體設計基礎
    5.1.1  RSA密碼體制

    5.1.2  模乘演算法與模冪演算法
    5.1.3  FPGA設計流程
  5.2  RSA加密晶元的數據通路設計
  5.3  RSA加密晶元的控制器設計
    5.3.1  RSA加密晶元數據處理流程
    5.3.2  RSA加密晶元控制器的總體設計
第6章  國密演算法晶元設計
  6.1  國密演算法介紹
    6.1.1  對稱密碼演算法
    6.1.2  非對稱密碼演算法
    6.1.3  雜湊摘要密碼演算法
  6.2  國密演算法晶元架構設計
  6.3  匯流排系統與SoC集成
    6.3.1  AMBA匯流排
    6.3.2  國密加密模塊的加密原理
    6.3.3  加密模塊加速引擎設計
    6.3.4  加密模塊SoC集成
  6.4  PUF模塊的設計與集成
    6.4.1  PUF介紹
    6.4.2  PUF模塊設計
    6.4.3  PUF模塊集成
  6.5  國密演算法晶元的模擬驗證與性能分析
    6.5.1  國密演算法晶元的模擬驗證
    6.5.2  國密演算法晶元的性能分析
第7章  密碼晶元優化
  7.1  密碼晶元優化概論
    7.1.1  密碼晶元性能指標
    7.1.2  密碼晶元多層次優化
  7.2  密碼晶元結構優化
    7.2.1  輪展開結構
    7.2.2  流水線結構
  7.3  密碼晶元性能分析
    7.3.1  基本循環結構
    7.3.2  外部流水線結構
    7.3.3  內部流水線結構
    7.3.4  混合流水線性能分析
第8章  密碼晶元的研究熱點及未來發展趨勢
  8.1  密碼晶元的攻擊方式
    8.1.1  基於側通道分析技術的攻擊方式
    8.1.2  密碼晶元受到的機器學習攻擊
    8.1.3  密碼晶元受到的深度學習攻擊
  8.2  新型密碼晶元設計介紹
    8.2.1  可重構密碼晶元設計
    8.2.2  電流補償電路的密碼晶元設計
    8.2.3  后量子時代的密碼晶元設計
    8.2.4  密碼晶元在人工智慧領域的應用設計
  8.3  小結
實驗
  實驗一  古典密碼演算法實驗
  實驗二  密碼晶元設計理論與方法實驗

  實驗三  側通道分析智能卡實驗
  實驗四  基於AES演算法的改進FPGA加密晶元實現
  實驗五  RSA演算法工程實現
  實驗六  實現基於MIPS架構的流水線處理器
  實驗七  ARM架構流水線處理器的構建
  實驗八  基於機器學習的差分功耗攻擊實驗
附錄A  縮略語和術語
參考文獻

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