为保证智能电网中的数据安全,防止电力通信过程中的数据被篡改,安全芯片的应用必不可少,而RSA算法是安全芯片中应用最广泛的公钥算法之一。RSA算法复杂度高,硬件实现功耗较大,在设计的过程中常常无法完全兼顾性能、功耗、安全性等各个方面。文章设计了一种高性能、能抵抗常见侧信道攻击及EMA电磁攻击的高安全RSA协处理器。提出的随机存储模幂算法真伪运算结果的防护策略,增强了协处理器抵抗侧信道攻击、差分功耗攻击以及EMA电磁攻击的能力。通过两个层级的算法优化来提升协处理器性能,并通过结合CIOS平方算法和Karatsuba算法的改进的Montgomery模乘算法,使得1 024位带防护的RSA算法在UMC 55 nm工艺下的面积为4.8万门@30 MHz,功耗为4.62 mW@30 MHz,FPGA开发板上进行API测试的性能为709.3 kbit/s。
模幂 公钥算法 蒙哥马利算法 功耗 电磁攻击 modular exponentiation public key algorithm Montgomery algorithm power consumption electromagnetic attack
随着信息安全与通信技术的发展，随机数在安全芯片、保密通信等领域得到了广泛应用。为提高随机数在线检测速度，针对128 bit、256 bit和512 bit中每种随机数检测长度，通过推导去除卡方检验公式中计算复杂的部分，得到易于硬件实现的公式，并对公式进行硬件优化与实现。通过VCS和Verdi仿真，验证了设计的正确性。采用Design Compiler工具，基于UMC55工艺库，将设计综合，得到了面积为1 411 GE(等效与非门数)的128 bit卡方模块。在实现较小面积的同时，达到了较为显著的优化效果。512 bit卡方模块与软件实现对比，速度提升50.08%，达到较高的随机数在线检测速度。该模块适用于需求较小面积和较高速率的硬件实现场景。
信息安全 随机数 卡方检验 硬件实现 information security random number Chi-square test hardware implementation
1 广州番禺职业技术学院 信息工程学院，广东 广州 511483
2 广州大学 计算机学院，广东 广州 510665
当前较多图像融合算法主要是通过图像的能量信息来完成系数融合，忽略了图像的纹理特征，导致融合结果中存在吉布斯以及块现象等缺陷。设计了二代 Curvelet变换耦合纹理信息调节的融合算法，该算法采用二 代 Curvelet变换，从输入图像中获取不同的 Curvelet系数，采用图像的 R(Red),G(Green),B(Blue)值，构造纹理信息因子，测量图像的纹理信息，并联合图像的信息熵特征，定义低频信息融合机制，完成低频系数的融合 ，使融合图像具有更多的纹理信息。利用图像的平均梯度特征建立高频信息融合方法，实现高频系数的融合，使其含有更多的边缘细节信息。测试结果显示：与已有的融合算法相比，该算法的融合图像更为清晰，没有吉布 斯和块现象，具有更大的交互信息量和标准差值。
纹理信息因子 图像融合 信息熵 多聚焦图像 平均梯度 二代 Curvelet变换 texture information factor image fusion information entropy multi -focus image average gradient second generation Curvelet transform 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 456
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 空军航空大学,吉林,长春,130022
利用第二代小波变换--提升小波变换,为第一代小波变换提供了一种新的更快速的实现方法,使得其构造不再依赖于Fourier 变换构造,可以实现所有的第一代小波变换,提升方案把此变换过程分为分裂、预测和更新3个阶段.基于提升算法的小波变换是新一代静止图像压缩标准--JPEG 2000的核心算法之一.在研究小波提升方案的基础上,分析了它在JPEG 2000应用,最后将小波提升和Mallat算法进行分析比较,试验证明:提升方案的小波变换算法计算时间比Mallat 算法减半.
小波变换 提升方案 图像压缩
