AES算法在多核的安卓平臺下的改進及應(yīng)用.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，Android已經(jīng)成為主流移動操作系統(tǒng)。與此同時信息安全越來越受到關(guān)注，加密作為一種信息保護的手段也在向前發(fā)展。在對稱加密算法中，AES算法已經(jīng)取代DES算法成為新的加密標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的AES算法大多基于單核處理器，實現(xiàn)方式以串行為主。由于摩爾定律遇到瓶頸，多核處理器應(yīng)運而生，并成為大多Android設(shè)備的基本配置。多核處理器實現(xiàn)了真正意義上的多線程并行計算。
　　本文先總結(jié)了安卓平臺的分層架構(gòu)及其安全機制，

2、隨后根據(jù)AES算法的執(zhí)行過程的分析，提出了針對輪變換環(huán)節(jié)的改進方案和針對CTR模式的明文分組方案。在輪變換的環(huán)節(jié)分析得出ShiftRows變換不必等到SubBytes變換完全結(jié)束再執(zhí)行；同理，AddRoundKey變換不必等到MixColumns變換完全結(jié)束。通過改變算法的輪變換環(huán)節(jié)的執(zhí)行過程利用并行化的處理方式對其改進。明文分組方案基于分組密碼的CTR模式，因為CTR模式明文塊之間不相互依賴，所以可以對分組后的明文塊并行執(zhí)行加密算法。

3、改進后的兩種方案均在特定的實驗環(huán)境下進行測試，經(jīng)多次測量求得實驗數(shù)據(jù)平均值，將兩種方案的測試結(jié)果與原算法進行對比，實驗表明加密速度均有較為明顯的提高。
　　文章最后根據(jù)安卓原生Sqlite數(shù)據(jù)庫的安全機制的不足，將改進后的AES算法運用到數(shù)據(jù)庫加密中，重新編譯生成庫文件，通過JNI的方式為應(yīng)用程序提供具有加密功能的數(shù)據(jù)庫，無需修改Android系統(tǒng)源碼。經(jīng)測試加密后的數(shù)據(jù)庫無法通過數(shù)據(jù)庫軟件直接訪問，提高了安卓應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫安全