一种简化与安全的随机数生成系统及算法技术方案

本发明专利技术涉及对称密码算法领域，特别涉及流密码算法领域，具体的是一种简化与安全的随机数生成系统及算法。所述的系统利用Gollmann级联将基于基本移位寄存器(F

【技术实现步骤摘要】
一种简化与安全的随机数生成系统及算法


[0001]本专利技术涉及对称密码算法领域，特别涉及流密码算法领域，具体的是一种简化与安全的随机数生成系统及算法。

技术介绍

[0002]流密码是对称密码算法的一种，因其实现简单、加密速度快和理论基础坚实的特点，在军事、外交，政府以及商业的通信安全等多个领域得到了广泛地应用。在众多算法之中，用移位寄存器生成伪随机序列是流密码中常用的方法。
[0003]线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register，LFSR)是其中较经典的一种。LFSR产生的极大周期序列(m
‑
序列)具有易于实现，生成速度快，统计特性好等优点，但由于其线性复杂度极小，因此B
‑
M算法只需使用它的输出序列就可以将其进行还原。传统的流密码设计中，通常使用前馈、钟控和非线性组合等方式对m
‑
序列进行改造，从而抵抗B
‑
M算法的攻击。
[0004]1993年，Goresky和Klapper提出了进位反馈移位寄存器(Feedbac本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种简化与安全的随机数生成系统及算法，其特征在于：所述系统利用Gollmann级联将基于的随机数字生成器核心模块化，实现安全性和硬件高效性；其中，F
‑
FCSR中的线性滤波器可过滤输出序列，使其在进行密码分析时具有更好的鲁棒性；Gollmann级联使用异或函数来耦合寄存器的时钟，在使随机数字生成算法更加安全的同时兼顾硬件高效性。2.根据权利要求1所述的一种随机数生成算法及电子装置，其特征在于：硬件实现的FCSR自动机：一个FCSR包括主移位寄存器M、加法器和进位寄存器C；每个时钟将SR中的数据右移一位，并根据前一个寄存器的状态和进位寄存器的状态计算新位；加法器计算抽头位的总和，以及存储在前一个时钟的进位寄存器中的值；其结果对2取模是新的输入位，结果除以2是新的进位寄存器值，如公式(1)和公式(2)所示：M
N
‑1(t+1)＝(∑q
i
·
M
i
(t)+C(t))mod2
ꢀꢀꢀ
(1)C(t+1)＝(∑q
i
·
M
i
(t)+C(t))div2
ꢀꢀ
(2)其中，M
i
(t)是主寄存器第i位在时间t的状态，q
i
是位i的连接整数值，C(t)是进位寄存器在时间t的状态，并且有0≤i≤N
‑
1。M0(t)是随机数字生成器在时间t的输出；采用Galois结构的FCSR，这种结构将Fibonacci结构中最左端的进位运算分摊到各个位置上，实现并行计算；每个抽头位都使用一个全加器和一个进位寄存器；Galois FCSR实现的操作可以形式化如下：M
i

【专利技术属性】
技术研发人员：李守斌，李辛，
申请(专利权)人：南通芯勇者半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：