GF（3）上的新型自缩控生成器

为得到具有较好伪随机特性的密钥流序列,融合自缩生成器和钟控生成器,设计一种新型的自缩控生成器。在GF（3）上利用2条n级mm-序列构造自缩控序列,该序列是周期为3”。的平衡序列。通过分类讨论方法分别计算序列的1长1、1长2和1长0游程个数范围,并扩展到2长1、k长1和k长2游程。分析结果表明,利用自缩控生成器得到的序列具有平衡性和线性复杂度高、周期长、短游程多的特点,可满足流密码序列的应用要求。     

基于LFSR的钟控密钥流生成器

本文提出了一种基于LFSR的钟控密钥流生成器。该生成器通过一个钟控线性移位寄存器从15个级数是两两互素的线性移位寄存器中控制选取10个,将所选出的各线性移位寄存器生成的m序列相加,然后输出,从而达到了伪随机序列周期扩大的目的。本文还对密钥流生成器的线性复杂度、均匀性、相关性以及游程特性进行了分析。分析表明,该生成器生成序列的周期能达到2128,而且有较大的线性复杂度和良好的相关性和均匀性。认为该序列可以作为密钥流序列进行加密。通过钟控的方式随机选取用于相加的m序列,增加了密钥流序列的条数。此外,本文还给出了该生成器的具体实现算法,有一定的实用价值。     

基于FCSR和LSFR相结合的密钥流生成器

分析了由Schneier提出的FCSR和线性反馈移位寄存器（LFSR）相结合的密钥流生成器的结构特性,给出了其可生成密钥流的周期和线性复杂度的理论上界,讨论如何选择LFSR和FCSR的参数以使产生的密钥流具有较好的伪随机特性,并使其周期和线性复杂度尽可能接近理论上界。利用美国技术与标准局（NIST）提供的STS软件包进行生成器选定参数下输出的密钥流的8项随机性测试,结果表明,在该文论述的参数选择方法下,生成器产生的序列具有良好的伪随机特性。利用FPGA实现了该密钥流生成器,并通过与5种现有流密码方案实现结果的性能比较发现,该方案具有较高的密钥流吞吐量和性价比,可在移动终端实施。     

6阶W-广义割圆序列的线性复杂度

在所有周期为pq的2k阶W-广义割圆序列的线性复杂度都已经得到准确计算的基础上,考虑周期为pq的6阶W-广义割圆序列的线性复杂度。结果表明这类序列的线性复杂度的下界是 。从密码学的角度看,多数的二元W-广义割圆序列具有良好的线性复杂度性质,以它们做密钥流序列的密码系统具有很强的抵抗B-M算法攻击的能力。     

一类新的4阶W-广义割圆序列的线性复杂度*

基于Whiteman-广义割圆,通过寻找序列特殊的特征集,构造了Zpq环上一类新的周期为pq、阶为4的广义割圆序列,并确定了该序列的线性复杂度,且该序列为平衡序列。结果表明,该类序列具有良好的线性复杂度性质,以它们作密钥流序列的密码系统具有抵抗B-M算法攻击的能力。     

P元周期多序列及其广义对偶多序列的复杂性分析*

在提出P元周期多序列广义对偶多序列定义的基础上,讨论了P元周期多序列及其广义对偶多序列极小多项式之间的关系,研究了它们联合线性复杂度的性质。这些结果对研究流密码密钥流序列的联合线性复杂度有一定的应用价值。     

流密码Grain-128密钥恢复攻击及改进

流密码Grain-128是Grain v1算法的密钥增长版本。为探讨流密码Grain-128的安全性,指出Grain-128密钥流生成器的3个布尔函数的设计缺陷,在此基础上给出流密码Grain-128一种基于密钥流生成器中间内部状态的密钥恢复攻击。该攻击的计算复杂度和空间复杂度都为O(256)。为了抵抗该攻击,对Grain-128密钥流生成器的设计进行了改进。安全性分析表明,改进后的流密码Grain-128能够抵抗所提出的密钥恢复攻击。     

[a，b]-自缩减生成器

本文设计了一类新型的密钥流序列生成器—[a，b]-自缩减生成器，仅由一个线性反馈移位寄存器(LFSR)构成，利用相同的初始状态和反馈多项式可以产生一大类伪随机序列。生成序列具有良好的密码学性质：指数级周期，指数级线性复杂度和良好的统计特征。理论分析与局部随机性检验的实验数据都表明[a，b]-自缩减生成器适合于流密码系统的应用。     

交互式钟控生成器模型研究

基于互控钟控移位寄存器和交错停走生成器的设计思想,设计了一种交叉排布的交互式生成器,这种生成器结构简单,生成序列具有周期长、线性复杂度高的特点,而且数据实验也表明序列具有0-1游程分布均衡性和自相关性等良好的伪随机性质。     

一类广义自缩序列的伪随机性

在序列密码中,加密和解密所用的密钥序列都是伪随机序列。序列密码体制的安全强度取决于密钥流,因而伪随机序列生成器的设计与分析一直是序列密码研究的中心课题。文中讨论的是新一类广义自缩序列b（ak＋1 ＋ak＋2）的伪随机性,通过选择适当的比特串101、1011、1101、11100、111010和111011来分析其出现次数的奇偶性,证明了广义自缩序列b（ak＋l＋ak＋2）的最小周期在所有1024种情形下全部达到最大,即2^n-1;同时证明了该序列具有良好的低阶自相关性。     

基于LFSR的演化随机序列发生器

针对基于线性反馈移位寄存器的随机序列发生器产生的随机数线性复杂度低的问题,设计一个新的随机序列发生器,使用遗传算法演化线性反馈移位寄存器产生的随机序列,新产生的序列可以通过SP800—22的测试。测试结果表明,生成的序列周期大、线性复杂度高,能够满足安全协议和密码算法的安全强度要求。     

Analysis of the generalized self-shrinking generator

This work shows that the output sequences of a well-known cryptographic generator, the so-called generalized self-shrinking generator, are particular solutions of homogeneous linear difference equations with binary coefficients. In particular, all those generated sequences are just linear combinations of primary sequences weighted by binary values. Furthermore, the complete class of solutions of these difference equations includes other balanced sequences with the same period and even greater linear complexity than that of the generalized self-shrinking sequences. Cryptographic parameters of all above mentioned sequences are here analyzed in terms of linear equation solutions. In addition, this work describes an efficient algorithm to synthesize the component primary sequences as well as to compute the linear complexity and period of any generalized self-shrinking sequence.     

The Probability Model of the Multi-valued Shrinking Generator

This paper constructs the probability model of the general multi-valued shrinking generator, which takes two-valued key stream shrinking generator and generalized shrinking generator as special cases. It discusses the probability properties of their output sequences, and gets the formulae of the coincidence of the output sequences with the original input sequences in particular. It also analyzes the properties and success and failure of this kind of generator in view of probability theory.     

周期序列线性复杂度的k位置错误谱

周期序列的线性复杂度是衡量流密码系统安全性能的一个重要指标。事实表明周期序列中的若干位置上值的变化会影响改变后的周期序列的线性复杂度。基于此点该文提出了周期序列的线性复杂度k位置错误谱的概念以便于追踪错误位置对线性复杂度的影响。特别是对周期为2n的二元序列,发现了这类序列线性复杂度的1位置错误谱的周期并且给出了具有同样图像谱特征的序列数目。并把结果推广到了定义在Fp上周期为pn的序列上。     

Strategic attack on the shrinking generator

The shrinking generator is a simple keystream generator with applications in stream ciphers, which is still considered as a secure generator. This work shows that, in order to cryptanalyze it, fewer intercepted bits than indicated by the linear complexity are necessary. Indeed, whereas the linear complexity of shrunken sequences is between A⋅2^(S−2)$A\cdot 2^{(S-2)}$ and A⋅2^(S−1)$A\cdot 2^{(S-1)}$, we claim that the initial states of both component registers are easily computed with fewer than A⋅S$A\cdot S$ shrunken bits located at particular positions. Such a result is proven thanks to the definition of shrunken sequences as interleaved sequences. Consequently, it is conjectured that this statement can be extended to all interleaved sequences. Furthermore, this paper confirms that certain bits of the interleaved sequences have a greater strategic importance than others, which must be considered as a proof of weakness of interleaved generators.     

广义Legendre序列线性复杂度的分布

对广义Legendre序列线性复杂度的分布进行了估计,发现绝大多数广义Legendre序列有大的线性复杂度.给出了一个方法以得到具有大线性复杂度的广义Legendre序列.     

[a,b]-缩减生成器

利用两个反馈移位寄存器（LFSR）构造了一类新型的缩减生成器——［a,b］-缩减生成器,证明了其输出序列的周期、线性复杂度、重量复杂度、k-错线性复杂度及其0、1个数。理论分析和局部随机性检验表明这类缩减生成器序列具有好的统计特性,适合流密码系统的使用。