[01371618]面向密码应用的硬件逻辑加密技术及加密传输系统

①课题来源与背景 课题来源于国家自然科学基金,“混沌序列多种周期现象的检测与抵抗方法研究”（No. 61471158） 国家自然科学基金,“数字化混沌新模型及其在信息加密系统中的应用研究”（No.61072072） 等相关项目 研究背景：随着信息技术的不断发展,随时面临着信息被黑客攻击截获等安全隐患问题,信息安全变得尤为重要。对比国内外主要开展软件加密且国外适合于国防、政要、军事部门的硬件加密技术不予公开局面,黑龙江大学保密通信技术研究团队主要研究非线性混沌系统数字化算法及逻辑电路生成及验证、混沌密钥序列测试理论及标准,由于混沌密码复杂性、非线性及敏感性,组合到加密系统中使安全性提高。研究符合应用的数字混沌加密核并嵌入到硬件逻辑加密核、加密芯片设计中,根据用户的需求设计加密接口装置及网络加密传输系统。本研究在数字混沌模块设计及序列测试理论技术方面在国内领先,近年来在数字混沌IP核、加密核及加密芯片、加密网卡、专有视频安全网络传输系统、网络链路加密机等方面已形成具有自主知识产权和鲜明研究特色应用成果。 ②技术原理及性能指标 技术原理概述：研究符合应用的数字混沌加密核并嵌入到硬件逻辑加密核、加密芯片设计中,根据用户的需求设计加密接口装置及网络加密传输系统。 网络链路加密机性能指标： （1）ZUC硬件逻辑加密核 （2）混沌密钥注入 （3）网口,USB,RS232,RS422等多种接口形式 （4）针对32位ZUC加密核输出吞吐量至少6G （5）序列密码输出满足国际NIST,国内GMT0005-2012随机性检测规范 （6）混沌密钥序列测试满足UBSPD测试标准 ③技术的创造性与先进性 本团队研制的保密通信系统是基于高速硬件逻辑加密的保密通信系统,具有鲜明的研究特色与创新。首先将加密算法以硬件逻辑电路实现,即将数学繁杂计算用并行逻辑电路进行同功能变换,巧妙利用硬件设计技术实现了高复杂度加密运算方法,增强了运算的速度、破译的难度。利用具有知识产权的混沌硬件逻辑加密技术,作为密钥序列发生器融入加密芯片中,最大地扩展了硬件加密密钥空间和对初始数据的极其敏感型,增强了破译难度。可根据国家制定的加密标准研制国密芯片、国密加密接口、国密加密设备,使我国具备自行研究、自行设计、自行开发和自行升级的能力。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 数字逻辑加密核可嵌入到嵌入式设备中形成一种多媒体保密或网络加密装置,可保障隐私信息在传输过程中的实时性、可靠性和安全性。可对彩色图像、网络数据包、网络摄像头视频数据进行加密保护。也可应用政府、军事、银行、企业等信息安全需求部门。该研究成果具有加密速度快、安全性高、易于安装使用等特点,对我国信息保护以及信息安全产品的开发应用具有实际意义,技术成熟度高。 ⑤应用情况及存在的问题 数字逻辑及密码应用软硬件面前企事业单位展开了大量的应用。 ⑥历年获奖情况 2012年12月“基于混沌算法的网络数据加密卡及其应用”获科学技术奖证书（科技发明）二等奖,受奖单位 黑龙江省人民政府 2012年2月21“基于混沌算法的网络数据加密卡及其应用”获黑龙江省高校科学技术奖奖励证书 一等奖 ,受奖单位 黑龙江省高校科学技术奖励委员会