第8讲序列密码的编码层次ppt课件.ppt
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1、序列密码的编码层次 及几个序列密码算法,量子密码研究室 王 滨 2005年4月6日,2,序列密码的编码层次,一、编码层次,前馈逻辑、时序逻辑、筛选逻辑和控制逻辑,(一)前馈逻辑,主要由初始乱源发生器(线性或非线性的反馈移位寄存器等),抽头的变换以及前馈函数三部分组成。,3,1、初始乱源发生器:为前馈函数f(x)提供具有良好统计特性的输入序列。在应用中,以线性反馈移位寄存器作为初始乱源发生器是最常见的,给一个n级本原线性移存器注入n比特初态,便可以产生周期为2n-1的二元序列, “代价”是非常低的,,但低廉的代价,同时也导致了序列比特间“强烈的”线性制约关系, 对于n级本原移存器只需截收到2n个
2、连续信号就可求出唯一解。因此它不能直接作为密钥(乱数)输出使用。利用非线性前馈函数f(x)就可以“破坏”这种线性制约性,起到提高序列线性复杂度的作用。,4,2、抽头变换:,3、前馈函数:,r 个抽头l1,l2,lr作为前馈函数f(x)的输入,它可以由密钥因素来控制,起到增加密钥变化量的作用,它与前馈函数一起构成一个前馈网络。,前馈函数f(x)是一个非线性布尔函数或多输出的非线性布尔函数 ,它一方面“破坏”输入序列连续比特的线性制约关系,即提高输入序列的线性复杂度;另一方面, f(x)又不能破坏输入序列良好的伪随机特性,同时还要考虑到输入信息在输出序列中的泄漏。,非线性变换应满足:能将LFSR序
3、列的良好统计特性传递给所生成的密钥序列,使输出序列的周期足够大;输出序列能抗线性逼近,且不能泄露LFSR的结构和状态。,5,(二)、时序逻辑,时序逻辑是一种有记忆变换,使输出不仅与当前时刻的输入因素有关,而且与以前时刻的输入和输出因素有关,从而实现输入信息的纵向扩散。,1、累加器变换,输入为: ;输出为:,累加器变换定义为: ;且,可以看出:,6,2、实数和序列(R.Rueppel于1985年提出),设输入序列为a、b,定义实数和序列z如下:,其中s称为进位序列,假设 。,则,实数和序列实现数据的由低位向高位的扩散,即高位不仅受当前输入的影响,而且受以前输入的影响。,7,3、 调换存储变换,调
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