随机数发生器探讨及一种真随机数发生器实现

高质量随机数在信息安全中具有重要的应用。该文利用双重随机思想,基于真随机源对一个高质量伪随机数发生器进行参数重置,同时对该伪随机数发生器产生的随机数的特定二进制位进行采样从而获得0-1序列,将之填充到一个整数单元,归一化后作为输出。分析表明,该真随机数发生器具有良好的性能。     

复合非线性混沌系统伪随机数发生器产生算法

基于传统的特征多项式和寄存器设计的伪随机数发生器具有速度慢、生成代价高和周期短等缺点,通过非线性Logistic映射系统和分段映射描述了复合混沌系统的基本性质,设计了一种基于复合非线性混沌系统的伪随机数发生器的产生算法,基于此设计了新的复合混沌流密码的加密系统。理论和实验结果证明该伪随机数发生器产生的随机序列具有良好的密码学性能,产生密钥空间大,能有效抵御穷举和统计分析攻击。该复合系统具有安全性高、代价低和伪随机特性好的特点。     

对伪随机数发生器一种强度分析方法

本文建立了对伪随机数据发生器的强度进行描述的概率方法，用这种方法对伪随机数发生器问题的一些方面着重进行了探讨，并得到了由伪随机函数（置换）发生器构造伪随机数发生器一个具有一定实际意义的结果，本文认为此种方法为在密码不或进行较规范的数学化分析提供了一个工具。     

对伪随机数发生器的一种强度分析方法

本文建立了对伪随机数发生器的强度进行描述的概率方法。用这种方法对伪随机数发生器问题的一些方面着重进行了探讨，并得到了由伪随机函数（置换）发生器构造伪随机数发生器的一个具有一定实际意义的结果。本文认为此种方法为在密码学领域中进行较规范的数学化分析提供了一个工具。     

改进的无限折叠混沌映射伪随机数发生器

分析了某种新型均匀分布伪随机数发生器对初始值要求严格的主要原因,并通过引入Logistic混沌映射,提出了能够消除不良初始值的改进伪随机数发生器.计算机仿真结果表明,该方法产生的均匀分布伪随机教对初始值选择无特殊要求,而且具有良好的统计性能.     

基于单向函数的伪随机数发生器

伪随机数发生器(pseudorandom number generator, PRNG)是重要的密码学概念.基于单向函数的伪随机数发生器起始于1982年的BMY发生器,将单向函数反复迭代,周期性地输出伪随机序列.单向函数的性质和种子长度关系到发生器的可实现性和安全性,是此类发生器的2个重要参数.在分析现有工作的基础上,改进了单向函数的随机化迭代方式,基于不可逆性证明了迭代过程的安全性.迭代方式的改进消除了单向函数的长度保持性质,采用一般的压缩规范单向函数和通用散列函数构建伪随机数发生器.输出级与BMY发生器结构类似,以迭代函数的核心断言作为伪随机序列.基于与真随机序列的不可区分性,证明了伪随机数发生器的安全性.所构建的伪随机数发生器与现有同类发生器结构类似,但放松了对单向函数性质的要求,增强了可实现性,减小了种子长度,提高了效率.     

调和耦合混沌系统及其在伪随机数发生器中的应用

混沌系统有很多独特的性质,常在密码学中用作伪随机数发生器.在帐篷映射的基础上,提出一种新型耦合方式-自变量调和耦合,构造了一个混沌系统,并对该系统的混沌特性进行了分析.随后,基于这个混沌系统设计了伪随机数发生器.频数测试、序偶测试、扑克测试、游程测试、自相关测试等五个测试表明,该伪随机数发生器产生的序列有良好的伪随机性.最后,简要分析了所产生序列的线性复杂度和发生器的密钥空间大小,并设计了一个简易的流密码加解密系统.     

Montgomery方法及其在伪随机数发生器中的应用

文章在Montgomery算法的基础上作了一些改进使之适合于硬件实现,并将修改后的Montgomery算法用于计算一种类Blum－Micali伪随机数发生器的计算,从而在很大程度上提高了该发生器的速度。该伪随机数发生器的安全性是基于离散对数的难题,如果素数q的位数很高（如512－bit）,则伪随机数发生器是很安全的。     

正态分布真随机数云模型发生器

云模型发生器多是基于伪随机数的发生器.在充分研究了随机数发生器、云模型的国内外发展现状的基础上,设计了一种产生高质量随机数的硬件实现方案,并使用软件的方法将均匀分布的真随机序列逐步转换成正态分布真随机数一维云模型,全面论述了一种基于真随机数的云模型发生器的实现方法,国内尚属首次,是对云模型研究的有益补充.     

基于Handel-C的伪随机数发生器的设计与实现

伪随机数发生器在硬件进化、通信、信息加密甚至在其它信号处理如噪声的产生和测试数据等方面都有着非常重要的应用。结合Handel-C语言和CA(Cellular Automata)的特点,按一定的规则数,利用混合CA90和CA150算法规则来设计伪随机数发生器,并用Handel-C语言对其进行描述。从仿真运行的结果来看,产生的随机序列的周期非常之长,且随机特性好,最后通过FTU2下载工具最终在FPGA上实现了硬件电路功能,为实现产生高速随机序列提供了一种实用的设计方法。     

基于小数开方伪随机序列图象加密算法研究

小数开方伪随机序列发生器能够正确产生伪随机序列,只要对种子的选取稍做限制,就能生成性能良好且均匀分布的伪随机序列,并用产生的伪随机序列对图象进行加密的算法研究。     

基于小数开方伪随机序列图象加密算法研究

小数开方伪随机序列发生器能够正确产生伪随机序列,只要对种子的选取稍做限制,就能生成性能良好且均匀分布的伪随机序列．并用产生的伪随机序列对图象进行加密的算法研究。     

Pseudo-random trees in Monte Carlo

We present the concept of a pseudo-random tree, and generalize the Lehmer pseudo-random number generator as an efficient implementation of the concept. Pseudo-random trees can be used to give reproducibility, as well as speed, in Monte Carlo computations on parallel computers with either the SIMD architecture of the current generation of supercomputer or the MIMD architecture characteristic of the next generation. Monte Carlo simulations based on pseudo-random trees are free of certain pitfalls, even for sequential computers, which can make them considerably more useful.     

Pseudo-Random Test Generation for Large Combinational Circuits

In this paper,a simulation system of pseudo-random testing is described first to investigate thecharacteristics of pseudo-random testing.Several interesting experimental results are obtained.It isfound out that initial states of pseudo-random sequences have little effect on fault coverage.Fixedconnection between LFSR outputs and circuit inputs in which the number of LFSR stages m is less thanthe number of circuit inputs n leads to low fault coverage,and the fault coverage is reduced as mdecreases.The local unrandomness of pseudo-random sequences is exposed clearly.Generally,when anLFSR is employed as a pseudo-random generator,there are at least as many LFSR stages as circuitinputs.However,for large circuits under test with hundreds of inputs,there are drawbacks of using anLFSR with hundreds of stages.In the paper,a new design for a pseudo-random pattern generator isproposed in which m相似文献   

多峰帐蓬映射和伪随机数

本文对照锯齿映射研究(多峰)帐篷映射,分析其周期轨道,设计出帐篷均匀伪随机数发生器,它可看作是乘同余发生器的对折变换.帐篷随机点列在s维空间上落在多组不同方向且互不重叠的平行超平面上,空间分布结构明显优于乘同余点列;而且保持了乘同余点列的优良统计性质.     

一种基于双PUF的RFID认证协议

针对Liang等人提出的基于双物理不可克隆函数(physical uncloneable function, PUF)的无线射频识别(radio frequency identification, RFID)认证协议进行分析发现其存在安全隐患,不能抵抗重放攻击、去同步攻击、标签伪造等恶意攻击.为解决由于恶意攻击者对RFID系统所造成的安全隐患问题,提出一种基于双PUF的RFID认证协议DPRAP.在伪随机数发生器种子生成阶段,不直接在非安全信道上传输种子的通信值,通过多次的Hash与异或运算对种子的值进行加密隐藏,保证协商种子的机密性;在标签与服务器的伪随机数发生器种子协商过程中,使用一个时间阈值,防止攻击者恶意阻塞通信信道引发去同步攻击,确保服务器与标签端的伪随机数发生器种子的同步性;在认证阶段,在认证信息中增加使用标签的身份标识IDS来对标签的合法性进行验证,防止标签假冒攻击.通过使用BAN逻辑和Vaudenay模型对DPRAP协议进行形式化分析和验证,证明DPRAP协议满足不可追踪性,能够抵抗去同步攻击、标签假冒攻击等攻击手段,结果表明DPRAP协议具有更强的安全隐私性和更好的实用性.     

信息隐藏中伪随机序列碰撞问题的算法改进

将秘密信息嵌入到有限大的载体图片的过程中,一般利用伪随机序列来选取要嵌入信息的像素点的位置。当秘密信息足够大时,伪随机数发生器产生的伪随机序列会重复出现,从而产生碰撞。如果选择跳过重复的位置,嵌入到有限大的载体图片中的秘密信息量将受限。因此,提出了一种改进算法,当伪随机数发生器产生的序列重复出现时,不跳过重复位置,正常进行嵌入操作,并将该重复位置上的操作过程以某种形式记录并保存;逆向提取时,通过密钥和该操作记录提取密文。该改进算法结合了密码学与信息隐藏技术,极大地扩展了嵌入到有限大的载体图片中的秘密信息的隐藏量,提高了信息隐藏过程的安全性。     

基于时空混沌的伪随机序列发生器设计与分析

提出了一种基于耦合帐篷映像格子模型的改进型时空混沌模型,基于此模型设计了一种快速产生多维混沌伪随机序列的伪随机序列发生器。改进的耦合帐篷映像格子模型继承了耦合帐篷映像格子系统在空间上的并行迭代特征和时间上的耦合扩散机理,格点间采用猫映射作为耦合方式,使不同序列之间的互信息趋近于零。基于此模型设计的伪随机序列发生器能快速并行产生多维混沌伪随机序列,多维序列具有均匀分布及相互独立两个特征,从而克服了混沌伪随机序列发生器设计中存在的根本性缺陷。