flower、photo、tea、cup、day、do、idea、love用中文怎么说?

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参考技术A flower 花
photo 相片
tea 茶
cup 茶杯
day 天
do 做
idea 主意
love 爱

Do you love drinking tea?
参考技术B 一天喜欢美美的花茶杯照片

TEA算法基于FPGA的TEA算法的实现

1.软件版本

MATLAB2013b,quartusii12.1

2.本算法理论知识

        标准的TEA算法使用64位的明文分组和128位的密钥,它使用Feistel分组加密框架,至少 32 轮的加密循环次数。该算法使用了一个神秘常数δ作为倍数,它来源于黄金比率,以保证每一轮加密都不相同。但δ的精确值并不重要,通常情况下,TEA 算法把它定义为

0x 9e3779b9(16进制数)。TEA算法每一次可以操作64bit(8byte),采用128bit(16byte)作为key,算法采用迭代的形式。 

        这里TEA算法的基本结构框图如下图所示:

1 Two Feistel rounds(one cycle)of TEA

        TEA加密算法的主要步骤如下所示:

for (i=0; i < 32; i++)

                           

    sum += delta;

    v0 += ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);

    v1 += ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);

v[0]=v0; v[1]=v1;

       TEA解密算法的主要步骤如下所示:

for(i=0; i<32; i++)

                              

   v1 -= ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);

   v0 -= ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);

   sum -= delta;                

v[0]=v0; v[1]=v1;

        在上面的加密和解密过程中:

         X+sum表示X和sum相加;

         A^B表示A和B做异或处理;

         A<<K,表示将数值A按二进制左移4位;

         A>>K,表示将数值A按二进制右移4位;

这里,分别设计到加法计算单元,异或计算单元和移位计算单元。

3.部分核心代码

    ·TEA加密算法的VHDL实现        

        加密部分,其VHDL代码如下所示:

if(Round_Times < 64) then

    sum        :=sum+delta;

    z_total    :=((z(27 downto 0)&"0000")+k(0))XOR(sum + z)XOR(("00000"&z(31 downto 5))+k(1));

    y             :=y+z_total;

    y_total    :=((y(27 downto 0)&"0000")+k(2))XOR(sum + y)XOR(("00000"&y(31 downto 5))+k(3));

    z             :=z+y_total;

   output_Enc <=y&z;      

end if;

    ·TEA解密算法的VHDL实现        

        解密部分,其VHDL代码如下所示:

if(Round_Times=64)then

    sum:= (delta(26 downto 0)) & "00000";

end if;

    y_total    :=((y(27 downto 0)&"0000")+k(2))XOR(sum + y)XOR(("00000"&y(31 downto 5))+k(3));

    z              :=  z-y_total;

    z_total    :=((z(27 downto 0)&"0000")+k(0))XOR(sum + z)XOR(("00000"&z(31 downto 5))+k(1));

     y             :=  y-z_total;

     sum        :=  sum-delta;

     output_Dec <=  y&z;

end if

4.操作步骤与仿真结论

·Single Round模式的仿真

8bits

     由于没有8bit的文件,我们这里输入数据为AC,密钥信息为:1,2,3,4。从QUARTUSII的仿真结果可知,系统是正确的。这里,当加密次数为1的时候,加密后的数据为0A,和MATLAB中的仿真一致。

16bits

         MATLAB中的mat文件test_data_16_1_18.mat可知,输入数据为A1D3,密钥信息为:A8,C3,95,CC。从QUARTUSII的仿真结果可知,系统是正确的。这里,当加密次数为1的时候,加密后的数据为3E22,和MATLAB中的仿真一致。

·16 Round模式的仿真

8bits

     由于没有8bit的文件,我们这里输入数据为AC,密钥信息为:1,2,3,4。从QUARTUSII的仿真结果可知,系统是正确的。这里,当加密次数为16的时候,加密后的数据为5B,和MATLAB中的仿真一致。

16bits

         MATLAB中的mat文件test_data_16_1_18.mat可知,输入数据为A1D3,密钥信息为:A8,C3,95,CC。从QUARTUSII的仿真结果可知,系统是正确的。这里,当加密次数为1的时候,加密后的数据为E52F,和MATLAB中的仿真一致。

·标准TEA算法,64bits32 rounds

         这个部分的QUARTUSII的仿真结果如下图所示:

         MATLAB中的mat文件test_data_64_1_18.mat可知,输入数据为B561CF9BFC637BC0,密钥信息为:F7845289,E7CD35ED, BE05AD82, E0DD2879。从QUARTUSII的仿真结果可知,系统是正确的。

5.参考文献

[01]Andem, Vikram Reddy(2003).A Cryptanalysis of the Tiny Encryption Algorithm, Masters thesis.Tuscaloosa:The University of Alabama.

http://home.uchicago.edu/~andem/Vikram_Andem.pdf.

[02]Hernández, Julio César; Isasi, Pedro; Ribagorda,Arturo(2002)."An application of genetic algorithms to the cryptoanalysis of one round TEA". Proceedings of the 2002 Symposium on Artificial Intelligence and its Application.

http://www.actapress.com/PDFViewer.aspx?paperId=26972.

[03]Hernández, Julio César;Sierra,JoséMaría;Isasi,Pedro;Ribargorda.Arturo(2003)."Finding efficient distinguishers for cryptographic mappings, with an application to the block cipher TEA". Proceedings of the 2003 Congress on Evolutionary Computation 3:2189.doi:10.1109 /CEC.

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1299943.A28-31

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