线性反馈移位寄存器的改进算法及其电路实现

提出并用电路实现了一种改进的线性反馈移位寄存器(LFSR)算法.改进的算法克服了传统线性反馈移位寄存器产生随机数的速度受字长制约的限制,其电路结构能够快速地产生任意字长的伪随机序列.用现场可编程门阵列(FPGA)实现该结构的结果表明,改进的LFSR算法能极大地提高数据吞吐率,采用改进结构合成的随机序列统计特性好.     

一种改进的伪随机数生成算法及随机性分析

通过对信息安全系统中常用的伪随机数生成算法及其随机性进行分析,比较了不同的伪随机数生成算法实现的优缺点。在此基础上提出了一种将Visual C++中伪随机数生成机制与线性反馈移位寄存器结合起来产生随机数的改进方案,通过数值模拟和对比分析表明,改进方案具有较好的计算性能和随机性。     

在内部演化硬件中实现自适应变异参数控制

为了在演化过程中优化演化算法性能和避免花费大量时间在演化算法的参数设定中,设计了一种新颖的基于硬件实现的自适应变异比率控制方法.为了实现自适应特性,变异比率控制参数也被编码到染色体中作为附加的基因经历演化操作.本方法的有效性将通过和传统的采用固定变异比率的演化算法在演化4-bit偶校验函数(even-parity function),2-bit乘法器和3-bit乘法器的对比实验中进行证明.实验平台建立在一个完全FPGA实现的内部演化硬件上,它的设计思想来源于笛卡尔遗传程序(Cartesian Genetic Programming).在所有实验中,基于自适应变异比率控制的演化算法的性能明显优于传统的采用固定变异比率的遗传算法.     

基于多维动态S盒和LFSR的分组密码算法

提出一种基于多维动态S盒混淆替换和n级联动线性反馈移位寄存器(LFSR)的分组密码算法.首先,通过矩阵变换初步将明文扰乱,进而进行多维动态S盒混淆替换,以此增强密文的非线性安全度;然后,通过列混淆函数进行组字节位循环移位,增强密文的扩散性;最后,使用n级联动线性反馈移位寄存器组生成动态密钥,增强每一轮迭代时的密钥随机性,使算法具有密码分组链接模式.性能分析结果表明:相对于AES算法和DES算法,本算法在增强安全性的同时对算法加解密速度影响较小.相关系数检验和差分分析实验进一步证明了算法可有效抵抗线性密码分析攻击和差分分析攻击等目前主流的密码算法攻击手段.     

线性反馈移位寄存器在射频识别技术中的应用

给出了一种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的设想.由于线性序列的伪随机性特点,这种将线性反馈移位寄存器应用于射频识别系统中的技术大大提高了系统的效率和保密性;移位寄存器和电可擦除随机存储器(EEPROM)作为控制单元,提高了系统的响应速度;以铁电存储器(FRAM)作为存储单元,降低了读写的响应时间和系统功耗.     

采用OHNN和M-LFSR的字序列密码加密方案

结合反馈型离散Hopfield神经网络(HNN)和改进型的线性反馈移位寄存器(M-LFSR)的优点,提出基于OHNN和M-LFSR的字序列密码.该方案利用离散Hopfield神经网络的混沌吸引子对改进型线性反馈移位寄存器的非线性选择输出,实现加密.安全性分析与仿真验证表明:该算法构造的伪随机序列具有良好的随机性、复杂度等特点,满足密码学的要求.     

细胞自动机在VLSI测试中的应用

研究细胞自动机(CA)在超大规模集成电路(VLSI)伪随机测试中作为测试激励的结构和实现方法.通过对线性反馈移位寄存器(LFSR)生成序列的采样,获得另一移位不等价序列,综合出其本原多项式,并根据CA与LFSR同态的理论综合出CA的结构,通过快速逻辑仿真确定CA初值.该法可以获得较短的CA结构,缩短测试时间,获得较高的故障覆盖率.     

TDCS中随机相位的混沌产生方法

研究了传统的变换域通信系统(transform domain comunication system,TDCS)中基于线性反馈移位寄存器的抽头组合来构成相位映射的方法.根据TDCS对随机相位的要求,本文提出了一种新的随机相位产生方法,即利用混沌映射的方式产生随机相位矢量.具体的说是通过不同的初始值来控制混沌映射产生二值量化混沌序列,再通过相位映射器来产生随机相位,进而生成基函数.文中对混沌映射的实现方法以及基函数相关性能的仿真结果进行了详细讨论.通过与线性反馈移位寄存器产生基函数相关性能比较,混沌映射产生基函数具有更好的相关特性.混沌映射产生大量互相关系数很小的基函数,所以在多址应用中具有很大的优越性.     

面向序列密码的非线性反馈移位寄存器可重构并行化设计

摘要：
基于序列密码的非线性反馈移位寄存器,将可重构技术与并行化处理相融合,提出了一种非线性反馈移位寄存器的可重构并行化架构.结果表明：可重构并行化架构能够灵活重构任意结构的非线性反馈移位寄存器;并行化思想能够支持在一个时钟周期完成对非线性反馈移位寄存器的并行更新;在0.18 μm的互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺中,其核心工作频率能够达到172 MHz,针对256级的线性反馈移位寄存器,当并行度选取为32时,其吞吐率能够达到5.5 Gb/s. 关键词：
序列密码; 非线性反馈移位寄存器; 可重构; 并行化 中图分类号： TN 492
文献标志码： A     

基于蚁群算法的细胞自动机优化及其在电路测试中的应用

细胞自动机在电路设计、计算机安全等领域有广泛的应用.首先通过使用蚁群算法实现对细胞自动机结构的优化配置,从而产生具有较强随机性的伪随机数序列;其次,把细胞自动机应用于数字电路的测试,利用经优化后的二维细胞自动机来生成测试矢量.实验结果表明,经过蚁群算法优化之后得到的细胞自动机能够产生随机性较强的伪随机数序列,在数字电路测试的应用中能够提高故障覆盖率.     

组合电路的随机检测长度分析

超大规模集成电路及所伴随问题的出现,在数据产生和检测方式有效性的分析方面再次引发了对随机检测的兴趣,即网络的输入采用随机方式,在实际应用中可采用线性反馈移位寄存器(LFSR)来产生输入向量。作者分析了在组合逻辑中测试长度与随机检测之间的关系,并讨论了用随机法测试延迟路径的能力。     

密码学中伪随机数的产生问题

随着社会步入开放式的网络时代 ,对广泛应用于信息安全的密码学的研究越来越引起有关专业人士的兴趣。目前的加密体制仍以公钥体系为主流 ,且最常见的密钥选取方法就是选取一个具有某种特征的随机数 ,因此随机数的好坏就直接影响到密钥的安全 ,从而也就影响到整个加密体系的安全。本文阐述了一个好的伪随机数序列的条件 ,着重介绍了如何利用线性反馈移位寄存器产生m_序列的方法     

基于FPGA的高速加密芯片的设计与实现

以非线性组合函数和线性反馈移位寄存器(LFSR:Linear Feedback Shift Registers)为基础,利用可编程逻辑门阵列(FPGA:Field-Programmable Gate Array)设计了一个高速加密芯片.该芯片既能满足密码学领域对密钥序列的高质量要求,又能满足保密通信领域高速度要求.介绍了加密芯片的设计理论、设计过程、加密芯片安全性分析和硬件实现,最后对密钥流进行了随机性统计测试.     

Fault Attack on the Balanced Shrinking Generator

Fault analysis, belonging to indirect attack, is a cryptanalysis technique for the physical implementation of cryptosystem. In this paper, we propose a fault attack on the Balanced Shrinking Generator. The results show that the attacker can obtain the secret key by analyzing faulty output sequences which is produced by changing control clock of one of Linear Feedback Shift Registers （LFSR）. Therefore, the balanced shrinking generator has a trouble in hardware implementation.     

Fp上不可约与本原多项式的高效确定算法

对于一大类整数n(n为素数乘于素数或1的积),分别给出有限域Fp上n次多项式是不可约多项式与本原多项式的一个充要条件,该条件可通过O(n3)次Fp上乘法加以验证,易于硬件实现.提出可约多项式一个充分条件,借此减少验证时间,并得到用O(n4)次Fp上乘法确定一个n次不可约多项式及一个n次本原多项式的高效算法.对于ECC中构造Fnp上椭圆曲线、序列密码中构造LFSR,有重要的应用价值.     

判定有限域上不可约多项式及本原多项式的一种高效算法

 提出了一个判定有限域上任一多项式是否为不可约多项式、本原多项式的高效的确定性算法。分析了多项式次数与其不可约因式之间的内在联系,给出了有限域上任意n次多项式是否为不可约多项式、本原多项式的一个充要条件。通过利用欧几里得算法,该判定仅需做O((log ₂ ⁿ)n³)次域上乘法,属于多项式时间,易于硬件实现。为扩频通信与序列密码寻找和利用不可约多项式构造线性反馈移位寄存器提供了一种有效算法。     

Evolutionary Random Sequence Generators Based on LFSR

0 Introduction With the development of cryptography, the need for random numbers of high quality is sharply growing. Pub- lic/private keypairs for asymmetric algorithms are gener- ated from random bit streams[1,2]; random numbers are also used for key gen…     

基于8阶LFSR序列的可证明安全性公钥密码体制

 为了满足在带宽受限制且带宽费用高的受限制环境下,实施高效率的加密解密与数字签名的需要,使用了数论、近世代数、算法分析等工具,研究节省公钥、私钥存储量和传输信息量的方案。提出基于8阶系数属于GF(p)LFSR序列的公钥密码体制,称之为8LFSR体制。给出8LFSR上的2个重要协议：可证明安全性加密协议和可证明安全性数字签名协议。分析表明,该密码体制的密钥生成简单,速度远快于ECC,其私钥压缩率高达8倍,优于XTR的3倍私钥压缩率,在多种环境下既能显著地提高运算效率又能保证安全性。