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Pomaranch流密码的实现与分析

作 者: 刘依依
导 师: 裴定一
学 校: 广州大学
专 业: 应用数学
关键词: 流密码 Pomaranch 跳转寄存器 本原多项式 安全性
分类号: TN918.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 30次
引 用: 0次
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内容摘要


长期以来,流密码在密码学领域中拥有相当重要的地位。近些年来,在ECRYPT流密码工程的带动下,流密码的设计问题成为密码学界的研究热点。Pomaranch是在ECRYPT流密码工程中提出的一个基于比特、易于硬件实现的同步流密码算法。它通过多次的改进最终发展改进到了第三个版本。Pomaranch算法首次将钟控跳转寄存器应用到流密码的设计中。这丰富了流密码的设计理论,也使得基于钟控跳转寄存器的流密码体制成为重要的研究问题。本文从算法的设计原理,软件实现和安全性分析等三个方面深入研究了Pomaranch Version 3算法。首先,考察了Pomaranch中跳转寄存器所使用的本原多项式,描述了构建跳转寄存器的本原多项式需要满足的必要条件。通过设置不同的参数(回馈抽头),寻找到了符合跳转寄存器要求的新的本原多项式。利用MAPLE编程对新的本原多项式进行了测试,计算得到了较大的跳转指数。其次,对Pomaranch原先的C语言实现代码进行了优化改进,以加快软件实现的速率。1.改进了跳转寄存器的软件实现方式。在预先计算建立的四个表中,通过查找来实现寄存器的跳转与不跳转,即跳转寄存器的当前状态可以通过随机查表得出下一步状态。2.密钥映射的预计算。用一个预先计算的8×512的二维表代替了整个密钥映射的所有运算。最后,本文讨论了钟控跳转寄存器中存在的线性等价偏差问题,从安全性角度研究了Pomaranch三个版本的演化过程,从而深入揭示了该流密码的设计原理。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究背景及现状  9-11
  1.2 论文内容及安排  11-12
第二章 Pomaranch 算法概述  12-21
  2.1 算法结构  12-14
  2.2 跳转寄存器  14-16
  2.3 周期和线性复杂度  16-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 Pomaranch 算法的实现与分析  21-31
  3.1 跳转寄存器的设计原理  21-26
    3.1.1 跳转寄存器中的本原多项式  21-24
    3.1.2 寻找用于跳转寄存器中的本原多项式  24-26
  3.2 Pomaranch 算法的软件实现  26-27
    3.2.1 程序描述  26-27
    3.2.2 实验结果  27
  3.3 Pomaranch 算法的安全性分析  27-30
    3.3.1 Pomaranch 算法的版本演化  28
    3.3.2 Pomaranch 算法中的线性等价偏差  28-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 总结与展望  31-34
  4.1 全文总结  31-32
  4.2 工作展望  32-34
附录  34-41
参考文献  41-44
攻读硕士期间发表的论文  44-45
致谢  45

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 理论
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