序列密碼體制ppt課件-wenkub
2023-05-14 00:59:45 本頁面
【正文】 列的屬性與許多真正隨機數的序列的屬性是一樣的。 由偽隨機數生成器返回的每一個值完全由它返回的前一個值所決定。位數字來說，這是最大的值。（大約等于 之間整數數目的限制。 由任何偽隨機數生成器返回的數目會受到 10如果周期足夠長，就會有比較好的保密性。 如果密鑰是真正的隨機數，則這種體制在理論上就是不可破譯的?！? 密 碼 學中的隨機數◇ 線 性反 饋 移位寄存器◇ 常用序列密 碼密碼學中的隨機數密碼學中的隨機數 但這種方式所需的密鑰量大得驚人，在實際中是不可行的。 現在周期小于1010的序列很少被采用，周期長達 1050的序列也并不少見。之間的隨機數，每一個數出現的幾率都是一樣的。0 因為常見情況下，偽隨機數生成器生成 0 到 N 之間的一個整數，返回的整數再除以 N。40 但在密碼學領域， 因此，最初的種子決定了這個隨機數序列。 例如：（ 1） PRNG可以以相同幾率在一個范圍內生成任何數字；（ 2） PRNG 可以生成帶任何統(tǒng)計分布的流；（ 3）由 PRNG生成的數字流不具備可辨別的模。 這類生成器相當普遍，它們采用很具體的數學公式：+n+1a， 再加上常數 c， 并取它的余數來將這個值限制在一定范圍內。通常是質數。 目前生成隨機數的幾種硬件設備都是用于商業(yè)用途。PC 另外 Intel的 它們采用了各種形式，但共同思路是它們全都以統(tǒng)計方式檢查來自發(fā)生器的數據流，嘗試發(fā)現數據是否是隨機的。的 另一個適合此類測試的合理軟件包是 如果用完全同樣的輸入對序列產生器操作兩次將得到兩個不相關的隨機序列。序列密碼的概念及模型 ii⊕K=m 這是很容易破譯的，接著她就可以用明文跟密文異或得出密鑰流。Date 10 這就是為什么所有序列密碼也有密鑰的原因。 流密流密 碼碼 是將明文劃分成字符是將明文劃分成字符 (如如 單單 個字母個字母 )，或其，或其 編碼編碼 的基本的基本 單單 元元(如如 0, 1數字數字 )，字符分，字符分 別別 與密與密 鑰鑰 流作用流作用 進進 行加密，解密行加密，解密 時時 以同步以同步 產產生的同生的同 樣樣 的密的密 鑰鑰 流流 實現實現 。 其中，內部狀態(tài)是前面 n比特密文的函數。Cipher)內部狀態(tài) ?i依 賴 于 (kI,?i1,mi)， 使密文 ci不 僅 與當前 輸 入 mi有關，而且由于 ki對 ?i的關系而與以前的 輸 入 m1, m2 ,…, mi1有關。Cipher)： 內部狀態(tài) ?i與明文消息無關，密鑰流將獨立于明文。–對 主 動 攻 擊時 異常敏感而有利于 檢測–無 差 錯傳 播 (Error Propagation)Date 14 同步序列密碼同樣可防止密文中的插入和刪除， 因為它們會使系統(tǒng)失去同步而立即被發(fā)現。Date 15實際上實際上 ,序列密碼不可能做到序列密碼不可能做到 “一次一密一次一密 ”但若密鑰流生成器生成的密鑰周期足夠長，且隨機性好，其安但若密鑰流生成器生成的密鑰周期足夠長，且隨機性好，其安全強度可以得到保證！全強度可以得到保證！因此，序列密碼的設計核心在于密鑰流生成器的設計，序列密因此，序列密碼的設計核心在于密鑰流生成器的設計，序列密碼的安全強度取決于密鑰流生成器生成的密鑰周期、復雜度、隨機碼的安全強度取決于密鑰流生成器生成的密鑰周期、復雜度、隨機（偽隨機）特性等。線性反饋移位寄存器 能產生大的周期序列 。其結構能應用代數方法進行很好的分析 . 移位寄存器是流密碼產生密鑰流的一個主要組成部分。 每一時刻的狀態(tài)可用 n長序列 “a1,a2,…,a n可以獨立地取 0和 1兩個可能的值 ，函數中的運算有邏輯與、邏輯或、邏輯補等運算，最后的函數值也為 0或 1。 即輸出序列為 101110111011… ，周期為 4。register）， 否則稱為非線性移位寄存器。 ci=0或 1可用開關的斷開和閉合來實現， 如下圖所示 ，這樣的線性函數共有 2n個。101110110001111100110… ，周期為 31。一般對于 n級線性反饋移位寄存器，總是假定 =1。 這種遞推關系可用一個一元高次多項式 2,…, 定理 1說明了 n級線性移位寄存器的特征多項式和它的生成函數之間的關系。 我們感興趣的是 LFSR遍歷 2n1個非零狀態(tài)，這時序列的周期達到最大 2n1， 這種序列就是 m序列。對于 k≥5， 輸出序列用 ak=ak1?a Date 25 定義 5： 若 n次不可約多項式 p(x)的階為 2n1， 稱其為 n次本原多項式。p(x)的不可約性由 x， x+1， 雖然 n級線性移位寄存器產生的 m序列具有良好的偽隨機性，但是直接用其構造密鑰流序列是極不安全的。破譯者計算m?c得到密鑰系列 (101001)，那么可以得到下列矩陣方程式： 為了使密鑰流生成器輸出的二元序列盡可能復雜，應保證其周期盡可能大、線性復雜度和不可預測性盡可能高， 因此常使用多個LF
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