基于LDPC碼的截短線性序列快速相關(guān)攻擊及其在極低信噪比通信的應(yīng)用.pdf

1、極低信噪比下的可靠通信是現(xiàn)代通信領(lǐng)域研究的難點(diǎn)問題。低密度奇偶校驗碼(Low-Density-Parity-check codes，簡稱LDPC碼)因其逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能使其成為當(dāng)前編碼界的熱門研究課題之一?？焖傧嚓P(guān)攻擊是當(dāng)今分析非線性組合流密碼最有效的方法，其核心思想是利用非線性組合生成器的輸入和輸出之間的相關(guān)性，把組合生成器中的線性反饋移位寄存器的初始狀態(tài)的破譯問題轉(zhuǎn)化為糾錯碼的譯碼問題來實施攻擊。本文基于該思想研究了基于規(guī)則LD

2、PC碼的快速相關(guān)攻擊算法，并深入比較分析了四類典型的快速相關(guān)攻擊算法，取得了如下成果：
　　 1、根據(jù)A.Canteaut等人提出的基于規(guī)則LDPC碼的快速相關(guān)攻擊算法，由線性反饋移位寄存器的特征函數(shù)能夠得到足夠多的低重量校驗等式，基于求得的校驗等式使用高斯消元法構(gòu)造了不同的低密度奇偶校驗矩陣，從而將線性反饋移位寄存器序列的截短序列轉(zhuǎn)化為不同碼率的LDPC碼，運(yùn)用和積譯碼算法對線性反饋移位寄存器的初始狀態(tài)進(jìn)行恢復(fù)。
　　

3、 2、分析了當(dāng)特征多項式的級數(shù)L分別為21、40，重量分別為3、4、5，信道的差錯概率在0.26-0.40之間時，成功恢復(fù)線性反饋移位寄存器初始狀態(tài)所需的截短序列N值分別為6958-16993、687-2217、274-1021。在BSC和AWGN信道下，利用LDPC碼的和積譯碼算法對線性反饋移位寄存器的初始狀態(tài)進(jìn)行仿真恢復(fù)，同樣在差錯概率為0.26-0.40，LFSR的特征多項式級數(shù)L=17，21，截取長度N=1000,2000,30

4、00和N=1000，3000，5000的情況下，對算法在兩種信道情況下恢復(fù)性能進(jìn)行分析比較。
　　 3、分析總結(jié)了現(xiàn)有的四類典型快速相關(guān)攻擊算法：Meier-Staffelbach型算法；基于卷積碼和Turbo碼的快速相關(guān)攻擊算法；CJS型算法；基于LDPC碼的快速相關(guān)攻擊算法。較為詳細(xì)的總結(jié)了這四類算法的原理，攻擊過程，并對計算雜度，是否受線性反饋移位寄存器抽頭數(shù)的限制以及校驗等式個數(shù)和截取序列長度進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后得出了