一种非线性反馈移位寄存器制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种非线性反馈移位寄存器，数据分配网络依据逻辑运算函数从状态值中选择变量并将变量进行输出，计算网络将数据分配网络输入的变量进行逻辑与和逻辑异或运算，因为密码算法的非线性反馈函数均能转换为仅包含逻辑与和逻辑异或的函数，因此，本发明专利技术实施例所述的非线性反馈移位寄存器，因为数据分配网络依据的逻辑运算函数由逻辑与运算和逻辑异或运算组成，计算网络进行的计算同样由逻辑与和逻辑异或运算组成，所以，能够依据不同的非线性反馈函数进行数据的选择及计算，从而广泛适用于不同的密码算法。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性反馈移位寄存器
本专利技术涉及信息处理领域，尤其涉及一种非线性反馈移位寄存器。
技术介绍
非线性反馈移位寄存器是构成序列密码算法的核心部件，用于产生随机序列。非线性反馈移位寄存器主要由移位寄存器和非线性反馈函数运算单元组成。由于不同的非线性反馈移位寄存器使用的反馈函数存在很大差异，而使用不同的密码算法构造随机序列需要不同的反馈函数，因此，现有的非线性反馈移位寄存器通常不能广泛适用于不同的密码算法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种非线性反馈移位寄存器，目的在于解决现有的非线性移位寄存器不能广泛适用于不同的密码算法的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种非线性反馈移位寄存器，包括：M个并联的运算模块，所述M为整数，且M>0，所述运算模块包括：数据分配网络，用于接收输入的状态值，依据逻辑运算函数从所述状态值中选择运算变量并将所述运算变量输出，所述逻辑运算函数通过非线性反馈函数转换得到，由逻辑与运算和逻辑异或运算组成；计算网络，用于对所述数据分配网络输出的所述运算变量进行逻辑与和逻辑异或运算，所述计算网络的结构依据所述逻辑运算函数预先配置得到；移位输出网络，用于将未参与逻辑运算的状态值及所述逻辑运算的结果进行移位，并将所述移位结果输出。优选地，所述数据分配网络包括：X个Y级二选一数据选择器，所述Y级二选一数据选择器用于依据逻辑运算函数从接收的状态值中选择1bit运算变量。优选地，所述计算网络包括：逻辑运算网络，用于接收所述数据分类网络输出的运算变量，对所述运算变量进行逻辑运算；组合运算网络，用于将所述逻辑运算单元的运算结果进行逻辑与和逻辑异或的组合运算。优选地，所述逻辑运算网络包括：N个级联的逻辑运算单元，其中，N为不为零的整数，所述逻辑运算单元包括：依据第一运算变量及第二运算变量的输入，输出预先存储的数据的查找表LUT401，所述预先存储的数据为所述逻辑运算函数在剩余变量的不同取值下的结果，所述剩余运算变量为所述运算变量中除去第一运算变量及第二运算变量之外的运算变量，所述第一运算变量和所述第二运算变量为所述逻辑运算函数中出现次数最多的两个状态值；与所述查找表相连的、利用二选一数据选择器实现所述查找表输出的数据与剩余运算变量的逻辑运算的子单元。优选地，所述组合运算网络包括：接收所述逻辑运算网络的输出结果、并将所述输出结果进行逻辑与运算的逻辑与计算阵列；依据编程设置将所述逻辑运算网络的输出结果及所述逻辑与运算阵列的输出结果进行逻辑异或运算并输出的可编程异或运算阵列。优选地，所述移位输出网络包括：I个并联的二选一数据选择器，所述I为不为零的整数。本专利技术实施例提供的一种非线性反馈移位寄存器，数据分配网络依据逻辑运算函数从状态值中选择变量并将变量进行输出，计算网络将数据分配网络输入的变量进行逻辑与和逻辑异或运算，因为密码算法的非线性反馈函数均能转换为仅包含逻辑与和逻辑异或的函数，因此，本专利技术实施例所述的非线性反馈移位寄存器，因为数据分配网络依据的逻辑运算函数由逻辑与运算和逻辑异或运算组成，计算网络进行的计算同样由逻辑与和逻辑异或运算组成，所以，能够依据不同的非线性反馈函数进行数据的选择及计算，从而广泛适用于不同的密码算法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器中运算模块的结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器的结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器中数据分配网络的结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器的逻辑运算网络中的逻辑运算单元的结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器的逻辑运算网络中的逻辑运算单元的配置及运算示意图；图6为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器中的组合运算网络的结构示意图；图7为本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器中的移位输出网络的结构示意图；图8为本专利技术实施例公开的又一种非线性反馈移位寄存器的结构示意图；图9为本专利技术实施例公开的又一种非线性反馈移位寄存器中数据分配网络的结构示意图；图10为本专利技术实施例公开的又一种非线性反馈移位寄存器中共用的组合运算网络的结构示意图；图11为本专利技术实施例公开的又一种非线性反馈移位寄存器中移位输出网络的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种非线性反馈移位寄存器，其核心专利技术点在于，依据非线性反馈函数均能够分解为由逻辑与和逻辑异或组成的表达式的原理，非线性反馈移位寄存器的数据分配网络依据由非线性反馈函数转换得到的、由逻辑与运算和逻辑异或运算组成的逻辑运算函数配置状态数据，计算网络针对配置好的状态数据进行逻辑与和逻辑异或运算，从而使得所述非线性反馈移位寄存器不会受到非线性反馈函数不同的制约，从而能够适用于不同的非线性反馈函数。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开的一种非线性反馈移位寄存器，包括：M个运算模块，所述M为整数，且M>0，其中，如图1所示，所述运算模块包括：数据分配网络101，用于接收输入的状态值，依据逻辑运算函数从所述状态值中选择运算变量并将所述运算变量输出，所述逻辑运算函数通过非线性反馈函数转换得到，由逻辑与运算和逻辑异或运算组成；其中，逻辑运算函数可以预先由其它装置将非线性反馈函数转换为仅包括逻辑与运算和逻辑异或运算的表达式，将所述表达式发送给数据分配网络。计算网络102，用于对所述数据分类网络输出的所述运算变量进行逻辑与和逻辑异或运算，所述计算网络的结构依据所述逻辑运算函数预先配置得到；需要说明的是，可以依据预先得到的逻辑运算函数对计算网络进行配置。移位输出网络103，用于将未参与逻辑运算的状态值及所述逻辑运算的结果进行移位，并将所述移位结果输出。现有技术中，非线性反馈移位寄存器往往只能够适用于某几种序列密码算法，可重构性能差，而本实施例所述的非线性反馈移位寄存器，数据分配网络和计算网络均依据由逻辑与运算和逻辑异或运算组成的逻辑运算函数进行数据的处理，因为非线性反馈函数能够转换为由逻辑与运算和逻辑异或运算组成的逻辑运算函数，因此，本实施例所述的非线性反馈移位寄存器，能够广泛适用于不同的序列密码算法的反馈函数。上述实施例中，M的取值可以为不为零的任意整数，下面分别选择M=1和M=4的情况进行详细说明。本专利技术实施例公开的又一种非线性反馈移位寄存器，如图2所示，包括：一个运算模块，本实施例中，可以使用BANKA表示，BANKA中包括：数据分配网络201；本实施例中，具体地，如图3所示，数据分配网络中可以包括120个8级二选一数据选择器，即120个“64选1”的数据选择器，其中，每个“64选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性反馈移位寄存器，其特征在于，包括：M个并联的运算模块，所述M为整数，且M>0，所述运算模块包括：数据分配网络，用于接收输入的状态值，依据逻辑运算函数从所述状态值中选择运算变量并将所述运算变量输出，所述逻辑运算函数通过非线性反馈函数转换得到，由逻辑与运算和逻辑异或运算组成；计算网络，用于对所述数据分配网络输出的所述运算变量进行逻辑与和逻辑异或运算，所述计算网络的结构依据所述逻辑运算函数预先配置得到；移位输出网络，用于将未参与逻辑运算的状态值及所述逻辑运算的结果进行移位，并将所述移位结果输出。

【技术特征摘要】
1.一种非线性反馈移位寄存器，其特征在于，包括：M个并联的运算模块，所述M为整数，且M>0，所述运算模块包括：数据分配网络，用于接收输入的状态值，依据逻辑运算函数从所述状态值中选择运算变量并将所述运算变量输出，所述逻辑运算函数通过非线性反馈函数转换得到，由逻辑与运算和逻辑异或运算组成；计算网络，用于对所述数据分配网络输出的所述运算变量进行逻辑与和逻辑异或运算，所述计算网络的结构依据所述逻辑运算函数预先配置得到；移位输出网络，用于将未参与逻辑运算的状态值及所述逻辑运算的结果进行移位，并将所述移位结果输出；所述计算网络包括：逻辑运算网络和组合运算网络；所述逻辑运算网络，用于接收所述数据分类网络输出的运算变量，对所述运算变量进行逻辑运算；所述逻辑运算网络包括：N个级联的逻辑运算单元，其中，N为不为零的整数，所述逻辑运算单元包括：依据第一运算变量及第二运算变量的输入，输出预先存储的数据的查找表LUT401，所述预先存储的数据为所述逻辑运算函数在剩余变量的不同取值下的结果，所述剩余运算变量为所述运...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴紫彬，李伟，南龙梅，章轶，陈韬，刘建国，张立朝，徐劲松，徐进辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41