基于鐘控方法的偽隨機序列生成器的設計和分析.pdf

1、偽隨機序列在模擬仿真、通信系統(tǒng)、軟件測試以及密碼學領域都有著廣泛的應用。流密碼體制在資源極端受限的領域及需要極高加解密速度的地方依然具有不可比擬的優(yōu)勢。以往的流密碼通常采用硬件實現(xiàn),而軟件實現(xiàn)效率較低。如何彌補流密碼在軟件方面的弱點,發(fā)揮其優(yōu)勢,設計具有穩(wěn)定性高、速度快和占用資源少的流密碼算法一直是眾多密碼學家追求的目標。
　　流密碼的優(yōu)勢是簡單快速,特別是硬件實現(xiàn)模塊體積小,運行速度遠高于其他密碼體制。流密碼的劣勢是僅適用于持續(xù)

2、的保密通信,不適用于靈活的文件加解密。流密碼,特別是其使用的偽隨機序列在各個系統(tǒng)中的廣泛應用,使得流密碼仍然是密碼學研究的熱點。密鑰流生成器的設計與分析永遠是流密碼學研究的中心課題,在這個領域的研究工作一直都是生機勃發(fā),成果倍出。
　　本文在總結已有研究結果的基礎上,也做了一些有益的嘗試和探索,主要取得以下成果:
　　1.通過分析一般布爾函數(shù)的Walsh譜,得到了布爾函數(shù)相關免疫性的一個判定條件,給出了n元布爾函數(shù) f(x)

3、是m階相關免疫的充分條件,并給出了一些相關免疫布爾函數(shù)的性質;通過討論相關免疫的和函數(shù)的相關免疫性,得出了有限個相關免疫和函數(shù)為相關免疫的等價條件。
　　2.通過對兩個級數(shù)互素的LFSR誘導出的乘積序列的分析,得到周期序列的自相關函數(shù)與乘積序列的重量之間的關系,由此得到兩個周期互素的m序列的乘積序列的自相關函數(shù)的值及其在一個周期內的Hamming重量。
　　3.通過對任意有限個級數(shù)互素的m序列的乘積序列的相關分析,得出對于任

4、意l個m序列的乘積序列,其自相關函數(shù)永遠是l+1值函數(shù),且其主峰值R Y(0)很高。
　　4.基于抵抗BAA攻擊和基于穩(wěn)定性理論的其它攻擊,利用鐘控方法產生的控制序列,并對鐘控序列生成器的內部結構作一定的改進,使其各個移位寄存器產生相互控制的關系,構造了“互控”鐘控移位寄存器模型(該模型及所謂“互控”的概念由本論文作者提出,參見本論文“攻讀博士學位期間的研究成果”部分),分析了其輸出序列的偽隨機性質,證明了由其產生的序列具有大的周