检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与科学 2018年第8期40卷 1344-1350页

作者：席胜鑫张文宁周清雷斯雪明李斌郑州大学信息工程学院河南郑州450001 中原工学院软件学院河南郑州450007 解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002

哈希函数SHA512是一种目前广泛使用的加密算法,在现代加密学中占据很重要的地位。鉴于拟态计算机高性能和高效能的特点,对SHA512算法进行了深入分析,提出了基于拟态计算机的全流水线结构的实现方案。为了提高算法的运算速率,在关键路径... 详细信息

哈希函数SHA512是一种目前广泛使用的加密算法,在现代加密学中占据很重要的地位。鉴于拟态计算机高性能和高效能的特点,对SHA512算法进行了深入分析,提出了基于拟态计算机的全流水线结构的实现方案。为了提高算法的运算速率,在关键路径对加法运算进行了优化,并且配合全流水线结构,减少了加密一个数据分组所需要的时钟周期数,提高了数据吞吐率。在拟态计算机上实际运行,芯片工作在130MHz的时钟频率下,数据吞吐率达到133 120 Mbits/s,性能得到了显著提高,且能效比高于通用服务器的能效比。

关键词：哈希函数 SHA512 拟态计算机全流水结构 CSA

来源：评论

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全流水架构MD5算法在拟态计算机上的实现及改进

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小型微型计算机系统 2017年第6期38卷 1216-1220页

作者：谭健周清雷斯雪明李斌郑州大学信息工程学院郑州450000 解放军信息工程大学信息工程学院郑州450000

MD5算法在网络安全方面具有十分重要的意义和广泛的应用.在硬件平台实现MD5算法时,时钟频率和数据吞吐量是衡量算法性能的两个重要因素.为了提高算法的时钟频率和吞吐量,使效率最大化,本文以拟态计算机为实验平台,在MD5算法循环迭代过... 详细信息

MD5算法在网络安全方面具有十分重要的意义和广泛的应用.在硬件平台实现MD5算法时,时钟频率和数据吞吐量是衡量算法性能的两个重要因素.为了提高算法的时钟频率和吞吐量,使效率最大化,本文以拟态计算机为实验平台,在MD5算法循环迭代过程中建立相应寄存器组模块负责传值,配合流水线实现全流水架构的MD5算法.同时在全流水基础上加入双端口RAM负责输入端的读写,并采用保留进位加法器对算法优化改进.实验结果表明,算法的时钟频率和数据吞吐量分别达到241.6MHz和123.7Gbps,性能相比较其他平台有显著提高,且能效比比通用服务器提高了63倍.

关键词： MD5算法拟态计算机全流水保留进位加法器

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基于拟态计算机的全流水架构MD5算法及口令恢复研究

基于拟态计算机的全流水架构MD5算法及口令恢复研究

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作者：谭健郑州大学

学位级别：硕士

在当今IT时代,信息和数据就是核心资源,个人隐私也愈发被重视,因此对包含有重要信息的文档进行加密是一种常见的做法。然而此类加密文档也会给互联网信息监控部门带来很大不便,文档的密码一旦遗失更会造成用户的巨大损失,面对如此情况,... 详细信息

在当今IT时代,信息和数据就是核心资源,个人隐私也愈发被重视,因此对包含有重要信息的文档进行加密是一种常见的做法。然而此类加密文档也会给互联网信息监控部门带来很大不便,文档的密码一旦遗失更会造成用户的巨大损失,面对如此情况,口令恢复应用技术应运而生。口令恢复部署于互联网出口,是不良信息过滤系统应用层处理的关键环节之一,是互联网信息进行监控、维护网络信息安全、电子取证的重要手段。互联网上的加密文档类型通常以WORD、PDF、RAR为主,加密信息系统以MD5、SHA1、DES、AES、RC4等算法为核心。此类加密文档的口令恢复过程中伴随着多次Hash迭代,具有一定复杂性。传统计算机的性能主要取决于CPU,算法执行过程中的破解效率也受限于CPU的性能和速度,在面对此类文档的口令恢复任务时,计算效率和计算结构远不能满足需求。中国工程院院士邬江兴教授根据拟态章鱼的启发,提出了拟态计算的新理论,并根据拟态计算的原理构造出我国第一台拟态计算机的原理样机。拟态计算机以计算结构作为高阶函数,在执行任务和处理计算的过程中通过自身感知获取自变量状态并动态地改变自身物理结构从而生成针对问题的最优解算集合。拟态计算机具备高性能、高效能的显著特点,非常适合计算密集型的大数据量处理任务。本文以拟态计算机为实验平台,在MD5算法循环迭代过程中建立相应寄存器组模块负责传值,配合流水线实现全流水架构的MD5算法。同时在全流水基础上加入双端口RAM负责输入端的读写,并采用保留进位加法器对算法优化改进。实验结果表明,算法的时钟频率和数据吞吐量分别达到241.6MHz和123.7Gbps,性能相比较其他平台有显著提高,且能效比是通用服务器IBM M3的1300余倍。设计基于拟态计算机的口令恢复系统并进行了大量实验,通过相关测试数据表明,针对不同类型文档的口令破解任务,拟态计算机的能效比是一般平台的几十至上百倍。

关键词：口令恢复拟态计算机 MD5算法全流水能效比

来源：评论

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一种新型的混合异构口令恢复系统

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计算机学报 2018年第12期41卷 2804-2822页

作者：李斌周清雷斯雪明信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 郑州大学信息工程学院郑州450001

口令恢复作为电子取证、信息情报获取和犯罪记录审查的重要手段,是对互联网信息进行监控、维护网络信息安全的关键环节之一.传统的口令恢复系统主要以CPU和GPU为主,体系结构单一、破解效率低,无法满足用户的计算需求.由此,该文提出了一... 详细信息

口令恢复作为电子取证、信息情报获取和犯罪记录审查的重要手段,是对互联网信息进行监控、维护网络信息安全的关键环节之一.传统的口令恢复系统主要以CPU和GPU为主,体系结构单一、破解效率低,无法满足用户的计算需求.由此,该文提出了一种新型的混合异构口令恢复系统.结合拟态计算的思想,通过CPU、GPU和拟态计算机搭建混合异构系统,建立多维可重构体系.并在拟态计算机上设计相关高速口令穷举算法、万兆网络字典传输协议和全流水可重构加密恢复算法,提高破解效率.同时,根据具体口令恢复应用的PMC(Processing-Memory-Communication)特征,动态调整系统结构,均衡向下分配口令空间,使整个系统高效地完成加密恢复任务.实验分析和结果表明,与传统CPU系统相比,该文系统在破解速度上提高18.84倍～84.94倍,在能效比上提高3.07倍～15.73倍,与传统口令穷举和字典破解模式相比,其恢复效率有所提升,且能较好地支持异构系统.

关键词：拟态计算拟态计算机口令恢复混台异构口令穷举字典传输负载均衡

来源：评论

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基于拟态防御的文件保护方法及对抗测试

基于拟态防御的文件保护方法及对抗测试

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作者：李超洋郑州大学

学位级别：硕士

在当今信息高速运转的时代,网络信息尤为关键,其安全性也成为人们所关注的焦点。文件作为网络信息的重要载体,对其进行安全防护越来越受到人们的重视。随着信息技术的发展,大文件经常被用来传输海量信息,在诸多场合下都得到了应用。大... 详细信息

在当今信息高速运转的时代,网络信息尤为关键,其安全性也成为人们所关注的焦点。文件作为网络信息的重要载体,对其进行安全防护越来越受到人们的重视。随着信息技术的发展,大文件经常被用来传输海量信息,在诸多场合下都得到了应用。大文件不仅体积较大而且所包含敏感数据也较多,因此,研究如何对其进行高速处理和存储的同时又能进行高安全的防护具有十分重要的意义。2013年邬江兴院士提出了高效能计算机体系结构的计算机—拟态计算机,拟态计算机通过变结构计算可以高效能的完成计算任务。随后邬江兴院士又提出了“改变游戏规则”的网络空间拟态防御(Cyber Mimic Defense,CMD)技术,动态异构冗余(Dynamic Heterogeneous Redundancy,DHR)架构是CMD的核心结构,CMD改变了网络空间攻防博弈中防御者的被动局面,让攻击者摸不清CMD系统的内部结构,即使有未知漏洞后门的存在也无从下手。为了满足大文件处理的高性能需求,本文引入了拟态计算机作为大文件的处理载体。本文详细介绍了拟态计算机针对大文件处理的关键技术,并给出了基于拟态计算机的大文件处理体系实现。为了满足大文件在高安全防护上的需求,提出了基于拟态防御技术的文件保护方法。首先,对大文件进行异构冗余的加密存储;然后,在收到客户对大文件的网络请求时,将这些冗余的大文件分别解密并对解密后的冗余大文件进行哈希运算提取指纹;最后,在裁决环节完成哈希指纹比对,如果存在被攻击者恶意篡改的大文件,系统将发现篡改并提供正常的大文件响应给客户。结合拟态计算机对大文件处理的高效性和拟态防御的文件保护方法的高安全性,本文构建了基于拟态防御的大文件保护体系结构,建立大文件处理和保护机制,在确保高安全性的同时兼顾了高性能需求。本文在所提出的体系结构下进行了实验测试与分析。首先对大文件的传输性能、加密性能、哈希运算性能进行实验测试,实验结果表明文件传输时间均小于1s,传输速率大于4000Mbps,AES加密算法实现频率为200Mhz,性能方面超过15亿个/s,远远高于其它AES算法实现,在SHA-256算法实现中,本文频率达到260MHz,吞吐量为133.120Gbps,实现性能远高于其它实现方法,验证了大文件在拟态计算机处理下的高效性。然后以密钥破解的方式进行对抗实验测试,验证了大文件在本文所提出的文件保护方法下具有高安全性。

关键词：拟态计算机拟态防御大文件动态异构冗余高性能

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