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变系数反馈移位寄存器序列研究及其软件实现

作　者: 胡杏
导　师: 李建湘
学　校: 湖南科技大学
专　业: 应用数学
关键词: 流密码密钥流生成器密钥流安全性问题
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
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内容摘要

传统流密码体制的安全性已越来越严重地受到各种攻击的威胁,对此人们在尽各种努力寻找新型的安全体制。目前,最常用的密钥流发生器主要是基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的,但是,基于LFSR的密钥流生成器难以抵抗代数攻击、B-M综合算法或者有理逼近算法的攻击,其主要的原因就在于线性移位寄存器是常系数的。为解决上述问题,本课题使用变系数的方法来改进线性反馈移位寄存器,提出了一类新型的密钥流生成器——变系数反馈移位寄存器,得到了该密钥流生成器序列的几个重要的密码学性质,并给出了严格的数学证明。同时,设计出了相应的流密码体制,并且用软件实现了该密码体制。与现有的基于LFSR的密钥流产生法相比,这种新型的密钥流生成器可抵挡代数攻击、B-M综合算法等攻击方式的攻击,从而解决了因系数不变给密钥流带来的安全性问题,也在一定程度上增加了密码体制的安全性。该密码体制既可以方便的通过硬件实现,也可以用软件实现。其现实意义在于,这种改进了的新的变系数反馈移位寄存器序列可以更好地适应通讯领域里密码实际应用的需要。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章引言  9-13
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 流密码的研究现状及发展趋势  10-12
  1.3 论文研究的意义、成果和内容安排  12-13
第二章线性反馈移位寄存器和进位反馈移位寄存器  13-19
  2.1 线性反馈移位寄存器及其序列  13-14
  2.2 LFSR主要结论以及密码学性质  14-15
  2.3 进位反馈移位寄存器及其序列  15-17
  2.4 FCSR主要结论以及密码学性质  17-19
第三章流密码分析  19-27
  3.1 基于LFSR流密码的分析  21-24
    3.1.1 代数攻击  21-22
    3.1.2 Berlekamp-Massey算法  22-24
  3.2 FCSR分析  24-27
第四章变系数反馈移位寄存器及其序列  27-45
  4.1.2元变系数反馈移位寄存器及其序列  27-35
    4.1.1 2元变系数反馈移位寄存器  27-29
    4.1.2 基本性质  29-35
  4.2 q元变系数反馈移位寄存器及其序列  35-42
    4.2.1 q元变系数反馈移位寄存器  35-36
    4.2.2 基本性质  36-42
  4.3 q元变系数反馈移位寄存器分析  42-45
第五章基于变系数反馈移位寄存器的密码体制的软件实现  45-49
  5.1 基于2元变系数反馈移位寄存器的密码体制的实现  45-47
    5.1.1 流密码算法  45-46
    5.1.2 部分函数说明  46-47
  5.2 基于q元变系数反馈移位寄存器的密码体制的实现  47-49
    5.2.1 流密码算法  47-48
    5.2.2 部分函数说明  48-49
第六章结束语  49-51
参考文献  51-55
致谢  55-57
附录A 攻读学位期间发表的学术论文  57

变系数反馈移位寄存器序列研究及其软件实现

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