一种图像置乱算法的FPGA实现方案——以Arnold算法为例

徐玉华; 王子凯; 黄志华; 李云龙; 孙伟

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一种图像置乱算法的FPGA实现方案——以Arnold算法为例

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在5G与物联网时代,研发国产原创性加密芯片是信息安全研究领域的重点问题.相当多的设备会生成图像数据,以便用户查看使用,常见的RSA算法、DCT域图像水印算法、Rossler混沌变换算法、Arnold变换算法可以实现软件层面的图像加密,但硬件化的图像加密芯片方案却寥寥无几.为保证用户数据安全,以图像加密中常用的置乱算法为例,在FPGA上实现任意方形尺寸图像的Arnold加密算法,为图像置乱算法的硬件化提供了借鉴思路.之前的经验证明:即使一些在软件上非常简单的算法,在硬件上实现时均需要大量的数字电路元件才能完成.重点是使用已经证实能够在软件方面有效加密的算法,尝试应用在硬件上,希望达到低成本的硬件加密效果.实验结果表明:当在FPGA实现Arnold变换时,执行速度比用电脑实现Arnold变换快很多倍.

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来源
《信息安全研究》 |2019年第9期|820-827|共8页
作者
徐玉华; 王子凯; 黄志华; 李云龙; 孙伟;
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作者单位

中山大学电子与信息工程学院广州510006;

信息技术教育部重点实验室(中山大学) 广州 510006;

中山大学电子与信息工程学院广州510006;

信息技术教育部重点实验室(中山大学) 广州 510006;

中山大学电子与信息工程学院广州510006;

信息技术教育部重点实验室(中山大学) 广州 510006;

信息技术教育部重点实验室(中山大学) 广州 510006;

中山大学电子与信息工程学院广州510006;

信息技术教育部重点实验室(中山大学) 广州 510006;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类加密与解密;
关键词
加密芯片; 图像置乱; Arnold变换; FPGA; 硬件加密;

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