循環碼、MP3以及先進加密標準之複合式編碼研究

Abstract

本論文在循環碼、MP3以及先進加密標準三種編碼技術上，以安全編碼為主軸，通道編碼和訊源編碼為支線，進行複合式編碼之研究，目的在於提升應用面上的編碼效能或其應用價值。我們提出跳躍式的位移暫存器，並將之取代循環碼中的位移暫存器架構，且加入亂數向量產生器，讓循環碼也具加密的效果，如此即可在進行循環編碼的同時，也完成加密功能。而在解碼部份，則修改循序解碼器的架構，使其不但能解循環碼，同時也可以解密。而在MP3音樂壓縮法中，我們引入串流加密器，對壓縮後的符號位元和赫夫曼碼等資料加密，以作為數位權利管理中之音樂內容保護技術。同時，針對雙核心平台，設計有效的編解碼流程，讓系統僅需多負擔1~2%的效能，即可達到具加密功能的MP3編碼。最後，我們將(n+1,n) CRC編碼技巧引進先進加密標準的硬體設計，其中n為4、8或16，讓先進加密標準的硬體能夠對抗誤差攻擊法。

This dissertation presents three hybrid coding techniques on convolution code, MP3 and AES to enhance the coding efficiency of overall data coding flow or their application value. Each hybrid coding technique is based on secrecy coding, and accompanied by channel coding or source coding. First, state-hopping shift registers are proposed instead of the shift registers used in convolution code to obtain a new coding scheme. A pseudo-random vector generator (PRVG) is incorporated into the new scheme to achieve secure coding and channel coding simultaneously. The new scheme can be either a pure cryptosystem or a secrecy-channel coding by demand. If the secrecy-channel coding is chosen, the decoder of this new scheme is modified from the sequential algorithm, which is a decoding algorithm for convolution code. Finally, we apply (n+1, n) cyclic redundancy check (CRC) in the implementation of AES, where n is 4, 8 or 16 to let that implementation against differential faults attacks (DFA).