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1 引言 随着网络的迅猛发展，网络通信已经承载(3)

2013-07-13 01:01
　　( 3 ) 此外， 在该方法中， 为了提高密码体制的安全性， 提出了一种改进型Menezes-Vanstone密码体制和伪编码方法，其中密码算法采用按行数的单双数进行不同的明文嵌入编码，采用了混合明文编码，提高了密文的混淆度，进而提高了算法的安全强度。再者，对于Menezes-Vanstone密码体制，利用ECDH椭圆曲线密钥交换协议产生一个公共参数1 2 K = K = K ，并将其应用到明文编码中，提高了安全性，即对于已知明文攻击，如果使用传统的Menezes-Vanstone密码体制，已知2 x ,m，根据编码原则2 2 c =(m* x)mod pn ，可以推导出12 2x = c *m? mod pn ， 从而暴露密钥； 但是对于改进的编码原则2 2 2 c =(m* x +K)mod pn ， 因为2 K mod pn 是第三者未知的， 所以无法推断出12 2 2 x = (c ? K )*m? mod pn，从而提高了安全强度。同理，对于单行数的伪编码方法，因为2 K mod pn是第三者未知的，所以也无法推出2 3 2 x = (c ?m? K )mod pn，从而有效抵御已知明文攻击。
　　3.3.2 执行效率分析
　　(1)在该方法中，充分利用Montgomery 型ECC 曲线标量乘速度快的特点来完成遥感图像的加解密运算(例如3.2.1 0 1 1 * ( , ) B c = k G = X Z 和2 2 * ( , ) B A k Q = X Z 等)。因为Montgomery 型ECC 曲线计算标量乘运算时不需要计算y 坐标值，所以比传统Weierstrass型ECC 曲线具有更快的标量乘运算速度，从而间接提高了对海量遥感数据的加解密速度；
　　(2)在解密算法中，求逆运算是不可避免的。由于求逆运算是ECC计算中最耗时的一种运算且解密算法的计算速度在很大程度上取决于模逆运算速度，所以为了有效提高其计算速度，本算法利用快速Montgomery运算计算模幂，继而可提高模逆的运算速度；再者，为了加快ECC上模逆运算，算法中统一采用模幂自然数作为运算模，这样在求欧拉函数时只需进行一次幂运算，一次除运算，一次减运算，进而比利用试除运算求取欧拉函数具有更低的计算复杂度。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
　　综上， 采用基于Montgomery型ECC曲线密码技术使该算法在更小密钥量下提供了更大的安全性，而且还大大降低了用户端的计算负担和存储要求，提高运算速度。此外，算法设计中使用HASH函数也大大减少了在网络中的信息传输量。所以，基于对算法安全性与效率分析可知，该算法可对海量遥感数据加解密提供有力的支持。

　　4 实验结果与分析

　　实验仿真平台：
　　硬件平台：CPU:AMD sempron 2800+ 内存：512M
　　软件平台：Microsoft Visual C++ 6.0和IDL/ENVI系统
　　可知，算法有效地隐藏了MODIS 图像加密信息，即图像上具有具体地物信息的DN 值全部被扰乱并重新可视化，同时与原图像相比，加密图像仅仅在亮度上有所变化。再者，由于加密算法仅仅改变了采用HDF(Hierarchical Data Format)格式的MODIS 图像中的DN 值，而没有对经纬度等其他信息进行加密，保留了遥感图像的“可阅读性”，即隐藏了重要加密信息的位置，使之不易受到重点攻击，同理该算法也可加密HDF 格式中其他信息，实现“信息隐藏”领域中的类似保护目的，具体分析如下：
　　实验同时提取MODIS09 原始图像和加密图像同一行数据进行统计分析，比较两幅图像的DN 值变化，可得下面结果：
　　可知，DN 值通过ECC 加密以后，数值和变化趋势明显不同，扰乱非常明显，进而数值“可阅读性”非常弱，其值根本不能反映地物的本质信息；而在可视化图像中，图像变化不明显，肉眼“可阅读性”非常强，从而“隐藏”了已加密的图像。再者，基于二维散点图可知，由于其散点比较分散，原始图像与加密图像之间相关性比较弱，继而间接表明ECC 对DN 值具有比较明显的混淆性。
　　此外，本文通过实验仿真同时分别比较了本算法(除预计算以外)与密码界常用的RC4流密码算法加解密速度。

　　做进一步分析可得以下结论：