科技创新研究国际杂志
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伪随机数生成器是流密码密钥非线性反馈移位寄存器和手机自动机已用于PRONGs,使用手机自动机寄存器是另一个可行选项论文探索NFSRs和CA组合,作为高效流密码设计的关键构件,供现场可编程门数组执行拟流密码设计以最近出版的A2U2设计为基础,该设计使用流密码原理和块密码设计方法对比A2U2设计显示CA使用有可能提高随机数质量并增强密码安全
关键字 |
| 单线反馈移位寄存器 流密码 伪随机数生成器 |
导 言 |
| 流密码代表重要加密硬件类,目标应用对逻辑门和内存有严格约束或高通量必备举例说,RFID标签正在广泛应用中使用,其中许多需要安全传输识别信息和其他数据。因强硬件资源严格限值,蒸汽密码吸引对比较复杂的块密码设计的兴趣,供RFID标签执行[1]流密码处理数据时一位位码流大小通常是一位或字节密钥大小长或等于内存大小流密码对称好流密码设计中的一个关键挑战是如何平衡高效硬件实施,同时使对手难解密传输数据流式密钥生成器是流式密钥生成器,可视之为伪随机数生成器 |
| PRNG性能的重要尺度是速度、面积和功率消散,同时生成高质量随机数线性反馈移位寄存器使用级联翻转和几端XOR门通常组成PRNG核心非线性反馈移位寄存器必须包含到密钥流生成器设计中去除加密密码文本线性,使对手更难发现密钥计算向密钥流生成器添加手机自动机效果CA相对简单化使用FPGA物理布局互连性和规律性,使FPGA技术能够实现以前ACIC设计专属域的复杂设计项目侧重于高效流密码实施,使用FPGA技术证明概念,该技术很容易转至VLSI技术流源A2U2流密码A2U2流码建议对资源有限设备如RFID标签使用硬件流码新型制造技术进一步突出了这些密码的重要性,例如开发极低成本RFID标签的印刷墨水 |
| 论文的主要目的是使用手机自动机概念生成高质量随机数,为有限资源设备提供安全性,并为硬件设备提供安全性系统还帮助提高各种密码分析法的抗药性,如相关攻击和代数攻击[6]非线性反馈移寄存器和手机自动机生成器使用伪随机数生成器使密码随机加密并难解密信息或数据 |
| 论文组织如下:第二节描述背景和以前开展的工作第三节包括拟议设计第三节用块图设计流密码使用手机自动机第四节包括为拟设计与模拟结果进行研究方法,第五节有结论和未来工作 |
上下文和前文工作 |
| A2U2流密文由四块不同的构件组成四种元素包括:一计数器,二联二非线性寄存器,三联反射函数通过键位混合机制异常改变,四联滤波函数插文设计概述用Fig图解开工 |
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| A.柜台 |
| 计数器为7位线性反馈移位寄存器其反馈函数最大长度多语函数FC |
| .b.双线性寄存器 |
| 这部分密码(和计数器)自由受块密码KATAN之启发,它引入两个NFSR新组合,每个NFSR的反馈函数向另一个NFSR提供反馈 |
| C.异常密钥机制 |
| A2U2第三方函数键位机制增加密码复杂性并修改反馈函数,使用安全存储56位私钥 |
| 公元前滤波函数 |
| A2U2最后构件块为滤波函数,命名为Shrinking生成器时钟控件设计中的“shring滤波器”。 |
提议方法 |
| 本节描述流密码设计基本概念并概述关键构件、线性反馈转移寄存器和手机自动机并提供了对流密码设计前作品的回顾拟流基于A2U2流密码A2U2流密码组为资源有限设备建议硬件流密码组,如RFID标签[1]KATAN[2]和A2U2[1]密码使用非线性反馈移位器使用NFSR代替LFSR提高密码阻抗度,密码来自各种密码分析形式,如相关攻击和代数攻击[6]Hortensius et al.随机数序列质量由细胞自动机寄存器生成比LFSR质量高[3]拟流密码结合A2U2设计原理和手机自动机实现 |
| 由17位非线性反馈转移寄存器NFSR编译为A2U2流密码,但用9位最大细胞自动机替换短NFSR |
| 拟流密码由5个不同块组成5块为 i) 计数器,ii)a 17点非线性反馈移位器图2显示拟议流密码概述 |
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| 流码建议使用LFSR计数器(见图3)同A2U2流码法一样,因为它已经优化以减少门数 |
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| 反馈函数定义如下: |
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| 中 '%'表示 XOR操作和C[i]表示ith计数位关于NFSR和CA之间的互连性,NFSR反馈向CA提供反馈,反之亦然,如图4所示CA和NFSR反馈函数由以下多义表示: |
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| C[i]、N[i]、CA[i]和Ki分别表示ith计数位、ithNFSR比特、ithCA比特和键位机制生成 |
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| 流密码设计的一个重要部分是CA实现细胞自动机二元值可视之为数组数组,每一单元可假设值0或1CA分时间步演化, 下状态每个单元根据本地规则与近邻交互图4显示单维CA总配置二元状态值和邻里由细胞自身状态和近邻组成单维CA共8个区块配置,共256个区块分布图从所有区块到下一状态每一次映射都定义为CA规则图5显示规则90[7]的图片表示方式,图5显示上行表示三单元邻接的8个可能的状态,底行表示下行表示兴趣单元的下一状态。 |
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| 所拟流码的另一组件是键位混合机制图7显示密钥机制增加流密码复杂性,使其难以加密解析 |
| 输出位k1带CA位4并反馈NFSR密钥生成过程与A2U2流密码相同图7显示,每轮5位键加载缓冲归根结底,这些比特与3位计数器和1位NFSR合并如下: |
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| 块图键位机制显示如下 |
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| 最小流密文为滤波函数滤波函数确保只有输入字符串从基于CA寄存器流出的一部分才与基于NFSR提供选择器字符串的浅文本相匹配.图8显示过滤函数由下方程表示 |
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| P表示通则 |
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搜索法和模组结晶 |
| 流密码设计 使用手机自动机概念证明输入语音通过Matlab转换成文本格式,为文本编程编程编程并获取原创文本并输入Xilinx程序数据库silinx12.2语言为溪流设计中每个块分编程序,程序模拟使用sim6.3f模拟器 |
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| 程序笔试使用Xilinx合成器合成,并获取每个块的电阻晶体管逻辑图解设备使用汇总在每个案例下调 |
| 流密码计数器用于最小化设计中使用的门并很容易在斯巴达3FPGA上实现上项工作已知,即使用A2U2原理优化计数器以获取最小数关口和区位较少,性能和功率更高,正在使用从拟设计中从每个块获取的模拟结果检验结果取自上段方程并使用块操作 |
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| 模拟结果包含输入语音(原创数据)和加密数据,并基于我们使用手机自动机概念和解密数据(原创数据)实施的设计加密数据 |
结论与未来工作 |
| Pringo随机数生成器核心添加手机自动机效果显示数据加密质量更高随机数并适合Spartan3FPGAA2U2计数器使用最小化关数通过使用手机自动机概念,数据可以通过各种形式的密码分析安全化未来工作包括使用多式CA并用于各种其他应用 |
引用 |
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