特征向量的LFSR序列分析中的应用

利用线性反馈移位寄存器（LFSR）的生成多项式的矩阵表示，通过对该矩阵的特征向量分析，给出了线性反馈移位寄存器输出结果的明确表达式。其中的系数完全依赖于初始输入值及其极小多项式的互反多项式的根，所得结果对LFSR的性质作了更进一步的揭示，比已知的结论更明确。     

基于Feistel结构的分组密码算法Eslice

一族安全性较高的分组密码算法Eslice,包含3个版本:Eslice-64-64,分组长度和密钥长度均为64比特;Eslice-64-128,分组长度为64比特,密钥长度为128比特;Eslice-128-128,分组长度和密钥长度均为128比特。Eslice的设计灵感源于LBlock。整体采用Feistel结构,轮函数采用SP结构,所选取的S盒其各项密码性质均达到最优。线性变换仅有循环移位和异或两种操作,且密钥生成算法与加密算法使用相同的S盒。进一步,分析Eslice针对差分、线性、积分等密码分析方法的安全性,利用基于混合整数线性规划(MILP)的搜索模型,得到20轮的最小活跃S盒的个数为41个,比LBlock 20轮的最小活跃S盒的个数少3个,通过活跃S盒的个数估算差分概率和线性偏差,对算法进行安全性评估。结果表明,Eslice算法可以有效的抵抗差分攻击和线性攻击。     

分组密码的设计原理研究

分组密码在现代密码学中占有很重要的地位,作者从分组密码设计的三个主要问题：加密轮数、函数F和密钥的使用方案这三个方面研究了分组密码的设计原理。     

一个基于混沌的分组密码算法的分析

"基于混沌的分组密码置换网络的设计"一文提出的一个分组密码算法在已知明文攻击和唯密文攻击下都是很容易被破译的,而且在知道加密变换的条件下,很容易利用分割攻击方法求出该分组密码的密钥。此外,基于Logistic映射的混沌序列的相邻值之间的相互制约性,以及该混沌序列的前若干值对初值的低位比特不敏感。     

基于LFSR重复播种种子计算方法的初步研究

提出了一种新的基于线性反馈移位寄存器(LFSR)重复播种种子的计算方法.该方法计算得到LFSR重复播种中使用到的种子,重复播种后能够截断对故障覆盖率效率底的测试序列,每个种子得到长度可变的伪随机测试序列.对ISCSA85电路进行了仿真试验,仿真结果表明,该方法能够大量减少测试矢量长度,同时降低了测试时间.     

主控生成器

构造了一种新型密钥流生成器——主控生成器,由一个GF(r)上的线性移位寄存器和一个GF(q)上的线性移位寄存器构成。讨论了GF(r)和GF(q)的特征值相同和不相同的情况下对应的主控序列的周期和线性复杂度。研究表明主控序列在周期和线性复杂度等密码学等指标上都要优于缩控序列和自缩控序列,因此是一种良好的密钥流序列,适合于流密码系统的应用。     

面向移动商务的分组密码算法

设计了一种新的分组密码算法,该算法利用矩阵乘法的扩散作用与专门设计的一种矩阵运算的混乱作用实现对信息的加密．算法有较高的安全性,能够抵抗现有的密码分析方法,它既适合字母文字信息的加密,也适合非字母的中文信息对称加密．算法所需代码少、计算量小,能够嵌入到移动电话等移动数字设备中,对移动电子商务信息安全具有一定的实际意义．     

Analysis of the design methods of word oriented linear feedback shift registers

Based on analysis of the structure characteristics and implementation methods of some representative word oriented linear feedback shift registers （LFSRs） in several modem software oriented stream ciphers, this paper firstly classifies the word oriented LFSRs into two classes： the machine instruction type and the arithmetic type. The similarities and differences between each type are illustrated by concrete examples. Then we give a detailed analysis about the word oriented LFSRs in each category from design structure, cryptographic properties and implementation issue aspects. Finally, some basic design criteria for modem word oriented LFSRs and suitable for software implementation are summarized.     

基于Logistic映射的分组密码算法研究及其应用

针对传统分组加密算法仅仅依赖于算法设计，初始密钥始终不变的不足，提出利用Logistic映射改进分组密码算法的思想．实现了基于混沌序列的DES算法，先用Logistic映射定时迭代产生的伪随机序列，然后经过变换后作为DES算法的密钥，使其分组加密算法得密钥也处于不断的变化之中，从而提高加密强度．并给出了改进算法加密图像数据的应用实例，分析比较了改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能．     

基于动态S盒机制及其分块优化的块加密实时更新算法研究

为了确定图像块加密算法中的S盒所能加密的最大分块数量;并能保证每个S盒在整个加密期间都可实时更新,提出了动态S盒和密文反馈机制。引入单一性距离,优化了每个S盒所能加密的最大分块数量。利用不同的S盒加密不同的分块,根据动态S盒机制形成S盒集合,用该集合根据左循环移位置乱图像分块;再用不同的S盒根据替代-移位操作加密置乱分块。设计的密文反馈机制改变混沌映射迭代次数,增强每个S盒与明文图像之间的关系,确保本文算法可实时更新。MATLAB仿真结果表明:动态S盒的非线性很高;且与其他算法相比,算法可实时更新,其安全性最高,密钥空间大,抗攻击能力强。     

基于向量优化重组的LFSR重新播种方法

提出了一种基于向量优化重组的LFSR重新播种方法。针对测试集中测试向量的确定位位数不同的特点,先对测试向量进行奇偶切分,接着进行重组,使新生成的测试向量中确定位大致相等。然后对新测试向量集进行LFSR编码,从而提高测试压缩率。该方案解压电路结构简单,并且种子的位数较少,与目前国内外同类方法相比,具有测试数据压缩率高、解压结构简单及测试时间少等特点。     

一种实用的密钥流生成器方案

设计了一种密钥流生成器方案,方案参考“停走”（Ｓｔｏｐ－ａｎｄ－Ｇｏ）生成器的思想和“交替”的产生方式,利用４ 个线性反馈移位寄存器（ＬＦＳＲ）相互驱动的非线性逻辑组合生成伪随机序列,并证明了该伪随机序列在线性反馈移位寄存器的联结多项式的次数ｎ 比较大时,具有周期大、线性复杂度高和均匀分布的“０”、“１”个数等安全特性,该伪随机序列可以很好地作为密钥流生成器使用．还给出了一个简单实现例子．     

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…     

S盒的二次方程及一个新的设计准则

S盒是许多分组密码算法中唯一的非线性部件, 因此它的密码强度决定了整个密码算法的安全强度. 本文从理论上分析S盒中二次方程的存在条件, 证明了AES(Advanced Encryption Standard)密码的S盒在有限域GF(256)上存在55个线性无关的二次方程, 并第一次给出了GF(256)上的这些二次方程. 这些方程可能被用于一些代数攻击中, 如XSL(eXtended Sparse Linearization)攻击. 为了防止利用这些二次方程进行的代数攻击, 本文提出一个新的S盒设计准则.     

一种基于复合混沌动力系统的序列密码算法

基于二维Logistic映射和分段线性混沌映射,提出了一种新的序列密码算法.该算法用二维Logistic映射的输出作为分段线性映射的分段参数P.再用带有参数P的分段线性混沌映射构造加密算法.对算法进行了仿真实验和安全性分析,并对由二维Logistic映射和分段线性混沌映射产生的序列的随机性、初值敏感性等性质进行了研究.安全性分析表明,该算法加密效果良好,密钥、明文与密文之间关系均十分敏感,而且密文和明文的相关度也很小,可以有效地抵御统计分析,防止密文对密钥和明文信息的泄露.     

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.     

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