[发明专利]一种适用于CCSDS-SDLS协议的GCM改进算法

摘要

一种适用于CCSDS‑SDLS协议的GCM改进算法，属于空间网络信息安全技术领域。本发明针对现有的用于CCSDS‑SDLS协议的认证加密算法在适用性、高效性和安全性方面的不足，通过设计更为复杂的时空混沌方程模型,构造更为安全的用于认证的算法；创新设计基于循环群和混沌方程模型的加密改进策略，同时在加密模式上采用了更加随机的加密方法，提高攻击难度。理论分析和实验结果仿真结果表明,本发明算法加密速度快，效率高，安全性好，适用于CCSDS‑SDLS协议，具有广泛的应用前景和实用价值。

主权项

1.一种适用于CCSDS‑SDLS协议的GCM改进算法，其特征在于设计了认证方法改进模块和加密方法改进模块来提高CCSDS空间通信系统链路层通信的安全性和效率。步骤1：选择更加复杂的时空混沌方程(1)设计单向散列函数GHASH,其特征在于，设计的时空混沌模型符合认证函数的单向性特性，具有并行化的能力，提高了认证算法的多变、抗碰撞分析和抗攻击能力。步骤2：为进一步确保分组加密算法的安全性，采用了比较常用的logistic方程x_n+1＝μx_n(1‑x_n)和基于性质完备的循环群的字节代替变换方法，采用素数257的生成元作为循环群，使得简单的logistic方程产生的伪随机序列可以快速用于分组加密的每一轮的变换，用于改进CIPH函数，进一步确保加密的安全性。步骤3：令H＝CIPH_K(0¹²⁸)。步骤4：按照如下方式定义J₀：若len(IV)＝96,则J₀＝IV||0³¹||1；如果len(IV)≠96，令令J₀＝GHASH_H(IV||0^s+64||[len(IV)]₆₄)。步骤5：C＝GCTR_K(inc₃₂(J₀),P)。步骤6：步骤7：定义分组块S:S＝GHASH_H(A||0^v||C||0^u||[len(A)]₆₄||[len(C)]₆₄)。步骤8：令T＝MSB_t(GCTR_K(J₀,S))。步骤9：返回(C,T)。