基于余数系统与置换多项式的高速长周期伪随机序列生成方法

低复杂度长周期数字伪随机序列在现代加密、通信等系统中具有广泛的应用。该文提出一种基于余数系统和有限域置换多项式的伪随机序列生成方法。该方法基于中国剩余定理将多个互质的小周期有限域随机序列进行单射扩展生成长周期数字伪随机序列,置换多项式的迭代计算在多个并行的小动态范围有限域上进行,从而降低了硬件实现中迭代环路的计算位宽,提高了生成速率。该文还给出构建长周期伪随机序列的置换多项式参数选择方法和中国剩余定理优化方法,在现有技术平台下可轻易实现2100以上的序列周期。同时,该方法具有极大的迭代多项式选择自由度,例如仅在q2(mod)3且q503的有限域上满足要求的置换多项式就有10905种。硬件实现结构简单,基于Xilinx XC7Z020芯片实现290的随机序列仅需20个18 kbit的BRAM和少量逻辑资源,无需乘法器,生成速率可达449.236 Mbps。基于NIST的测试表明序列具有良好的随机特性。     

基于循环移位置换的超伪随机置换的构造

为了优化Luby和Rackoff给出的DES型置换的构造,我们给出了一种基于循环移位置换的超伪随机置换的构造方法。新构造简化了构造的复杂性和基于随机预言模型的安全性证明,并指出:首末两轮循环移位置换和中间两轮DES-型的随机置换的组合构造是超伪随机置换。新构造降低了区分优势的上界和敌手攻击成功的概率并降低了对首末轮函数的要求。     

图像隐写分析及其硬件实现原理

分析了隐写术中路径的生成方法,针对随机序列在路径生成中的工作原理,引入了安全Hash函数解决随机置换过程中的碰撞问题;通过路径生成中密码分析原理,提出了基于FPGA的硬件实现方案。     

优化MISTY型结构的伪随机性

该文对4轮MISTY和3轮双重MISTY两种结构进行了优化。在保持其安全性不变的情况下,把4轮MISTY结构中第1轮的伪随机置换,用一个XOR-泛置换代替,第2,第3轮采用相同的伪随机置换,3轮结构中第1轮的伪随机置换用XOR-泛置换代替,其它轮相同。伪随机置换的数量分别由原来的4个变为2个,3个变为1个,从而缩短了运行时间,节省了密钥量,大大降低了结构的实现成本。     

一种基于m-序列的逆矩阵置换生产方法

在序列密码中,输出序列的线性复杂度是一种非常重要的特征性质,因为已知的Berlekamp-massey算法对滚动密钥生成器是一种有效而且威胁极大的攻击手段,所以在设计滚动密钥序列生成器时必须能产生具有极大线性复杂度的密钥序列,虽然这只是个必要非充分的条件。利用m-序列的良好特性与代数上的逆矩阵理论提出了一种用本原多项式生成的线性反馈移位寄存器序列置换生成的具有良好性质的伪随机序列。新生成的二元序列不但保持了m-序列的良好特性,同时还极大提高了序列的线性复杂度,在一定范围内具有良好实用价值。     

m序列置乱对数字混沌序列性能的影响

采用m序列变换对数字混沌序列进行位置置乱,并用计算机(Matlab)进行仿真,作了相应的实验数据分析,并研究了置乱参数对改进序列性能的作用。结果表明采用置换法来改善数字混沌序列的性能是可行的。     

随机置换的有关概率问题

基于随机选取0,1,…n?1的置换建立了概率模型,求出了这种随机选取意义下置换后Zn中点与原相邻点之间距离(简称距离)的分布律以及距离为a(1≤a≤n?1)的点个数的数学期望与方差,当距离a和置换阶数n互素时,得到了距离为a的点个数的分布律。依据这些结论分析了随机置换的相关密码安全性问题,对在密码设计中采用全距置换的意义提供了新的解释。     

两类最优跳频序列集的线性复杂度

利用有限域中的一类不同于幂置换的置换多项式,将两类具有低线性复杂度的跳频序列集变换为具有高线性复杂度的最优跳频序列集。通过理论证明给出了变换以后序列线性复杂度的精确值。所得到的两类新的跳频序列集不仅具有最优的Hamming相关值,而且相对于变换前的序列集具有大的线性复杂度,可以抵抗Berlekamp-Massey算法的攻击。     

Galois环上的一类GMW序列及其线性复杂度

将有限域上GMW序列的概念推广到了一般的Galois环上.利用环上的置换,定义了一类新的一般Galois环上的GMW序列,并对其线性复杂度进行了估计.结果表明,这类GMW序列具有非常大的线性复杂度.     

一种基于混沌序列的彩色图像加密算法

提出一种基于混沌序列的彩色图像加密算法。该算法首先应用二维Logistic混沌系统产生2个混沌序列,利用对2个混沌序列进行排序产生的2个编号序列对彩色图像进行位置的置乱,然后应用三维Lorenz混沌系统产生的混沌序列中各值进行大小排序,用以引导对置乱后的彩色图像进行像素点的R,G,B值的置换操作,从而实现对颜色的加密。实验结果表明,该算法具有密钥空间大、安全性高和保密性好的特点。     

扩频通信中伪随机序列的捕获

１伪随机序列捕获的方法伪随机序列捕获的方法可分为串行搜索法和并行判决法两种。１．１串行搜索法串行搜索捕获是在本地伪随机序列和接收伪随机序列不同步的情况下，调整本地序列相位，逐一进行试验，直到发现某本地序列相位和接收序列相位基本一致为止，如图1所示。假设扩频系数为M，每码片两个采样时，需要进行2M次试验,则每次试验费时为伪随机序列一个周期的时间，即一个符号的时间。也就是说，在其它参量已同步且检测到无错误时，最多需要2M个符号后，才能对伪随机序列实现捕获。串行搜索捕获是以输入数据中伪随机序列相位为参考，…     

一种新的扩频序列偶的研究

该文提出一种新的最佳相关信号,即伪随机屏蔽序列偶,研究了其变换性质和组合允许条件,运用这些性质和条件可以缩小伪随机屏蔽序列偶的搜索范围,提高计算机搜索的效率。在此基础上编写了计算机搜索算法,搜索出若干长度的伪随机屏蔽序列偶。对伪随机屏蔽序列偶扩频通信系统的性能进行了仿真,仿真结果表明伪随机屏蔽序列偶作为扩频码的性能在一些场合要优于同长度的m序列。     

Lai-Massey结构伪随机特性研究

该文深入研究了Lai-Massey结构的伪随机特性。首先,证明了基于仿射几乎正形置换设计的3轮Lai- Massey模型并不具有伪随机特性,给出了Lai-Massey结构设计者所得结论的一个反例。其次,证明了双射为任意正形置换时,至少3轮Lai-Massey结构才具有伪随机特性;证明了双射为仿射正形置换时,至少4轮的Lai-Massey结构才具有超伪随机特性。结论表明,为构造伪随机特性更好的Lai-Massey结构实例,双射最好设计为非线性的正形置换或几乎正形置换。     

置换的特性及其研究

随机置换在当今分组密码体制中,仍然起着重要的作用,它们的质量对密码体制的强度起着很大的影响。本文对置换的位移及距离进行了研究,并得出了一些结论。     

全状态伪随机序列发生器的实现

对于伪随机序列发生器一直存在如何选择反馈函数和如何产生全部的反馈序列两大问题。经过推导可以得到312bit伪随机序列发生器的本原多项式，再根据伪随机序列信号的特性选择出较好的全状态伪随机序列发生器的非线性反馈函数。即通过修改线性移位寄存器的反馈网络将移位型计数器的全部状态加以利用，实现全状态伪随机序列信号。同时应用FPGA实现12bit全状态伪随机序列发生器并对其产生的序列进行仿真分析。     

基于Matlab的m序列的产生和相关性能仿真

伪随机序列在流密码、信道编码和扩频通信等领域有着广泛的应用,m序列是重要的伪随机序列.文中首先对m序列的原理、结构及性质进行分析,然后通过matlab仿真实现m序列,并对其相关特性进行仿真,结果表明该方法的正确性和可行性.     

G(f)序列的线性复杂度分布

序列密码利用伪随机序列来加密消息序列,伪随机序列的线性复杂度是序列密码安全性的重要度量之一。本文用序列的生成函数研究G(f)序列的线性复杂度分布以及所对应线性复杂度的序列周期,得到了几个对密码设计和分析有意义的结果。     

置换的性质及选择

随机置换或置乱排列,在密码学中扮演着极其重要的角色。但是,并非所有的置换都有满意的置乱效果,能为我们所用。那么,哪些是可用的呢?又怎样来选择呢?本文在研究置换不动点,自然序码型以及漂移值特性的基础上给出了一般的取舍原则,提出了置换“合用”和“堪用”两级标准,并讨论了逆置换和可用性的关系。     

二进制序列的随机特性

1 引言在密码使用中,0、1序列(二元序列)常常需要从某种意义上呈现随机性。尤其是当一个二元序列在密码机中用作加密序列(密钥流或密钥序列)时,该序列必须近似随机。否则,密码分析人员就能够对密文运用统计技术进行破译,求得明文,从而大大削弱密码强度。假如二元序列确实近似于随机序列,那么利用统计办法分析密码将变得不可能。因此我们希望通过检验方式来决定一个序列是否近似随机。肯德尔和巴宾顿一史密     

非线性移位寄存器的综合及其有关问题的讨论

1 概述目前,移位寄存器序列已被广泛应用到测距、跟踪、通信(尤其是保密通信)和测量等冬个领域。移存寄存器序列又称伪随机序列。尽管这些序列具有某种随机序列的全部或一部分随机特性,但实际上它们都是按照一定规律形成的周期序列。