基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器技术方案

本发明专利技术的目的是设计可用于硬件实现、适用于并行操作、高效率的伪随机比特发生器。基于耦合混沌映射系统的伪随机比特发生器，通过初始化模块，把随机比特发生器的初始值(也称为种子)通过非线性变换扩展并产生耦合混沌映射系统的初始值；把扩展产生的耦合混沌映射系统的初始值输入耦合混沌映射系统，经过耦合混沌映射系统的作用，并行输出多路混沌序列；把输出的混沌序列通过输出模块的处理，并行输出满足NIST?SP800-22修订测试标准的伪随机比特序列。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全
，是基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器。
技术介绍
伪随机数在蒙特卡罗计算、文本加密、图像加密和视频加密以及在密码协议中的密钥、初始化变量中有着广泛的应用，因此随机数发生器的研究在统计物理和现代密码中有着重要的地位。伪随机数发生器产生的序列要求具有尽可能大的周期和良好的随机性。由于混沌轨道对初值和参数的敏感性，以及混沌信号的伪随机性，近年来，许多研究者应用混沌动力学来构建伪随机数发生器。从现有的研究成果来看，比较有竞争力的一类是以时空耦合混沌映射格子为基础的混沌伪随机数发生器。与低维系统相比，时空混沌系统具有多个正的李雅普诺夫指数，增加了系统的复杂性和周期。混沌运算是基于实数域的，因此已有的基于混沌的随机数发生器的设计大多适用于软件操作环境，用于平移到硬件平台上存在着操作代价高，运行效率低的缺点。本专利技术特制了全新的、基于混沌耦合映射的并行伪随机比特发生器，其主要特点是采用一维耦合混沌映射系统，通过选择有效的参数，保证了系统的时空混沌复杂性，也通过有限的、方便的移位操作不仅使输出的序列具有良好的统计特性，而且适用于硬件平台；同时可用于并行输出随机比特序列。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计可用于硬件实现、适用于并行操作、高效率的伪随机比特发生器。基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器，其过程特征在于以下处理步骤Al)通过初始化模块，把伪随机比特发生器的初始值(也称为种子)通过非线性变换扩展产生耦合混沌映射系统的初始值；A2)把扩展产生的耦合混沌映射系统的初始值输入耦合混沌映射系统，经过耦合混沌映射系统的作用，并行输出多路混沌序列；A3)把输出的混沌序列通过输出模块的处理，并行输出满足测试标准的随机比特序列。在Al中，64比特的初始值通过非线性变换扩展成32N比特，产生耦合混沌映射系统的N个初始值Xtl (i)，i = I，2，...，N，N为耦合映射的个数，N彡4，每个Xtl (i)都是属于 ; ε i 和 ε 2 为稱合强度,满足 ε i > O, ε 2 > O,且 ε i 关 ε 2，I- ε r ε 2 > O ;而且，所述的耦合混沌映射系统要求参数a，ε JP ε 2的选择使得耦合系统为时空混沛系统，同时为了使复杂的乘法运算转化为简单的移位操作，取参数为如下形式α =本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器，其过程特征在于以下处理步骤：A1)通过初始化模块，把伪随机比特发生器的初始值(也称为种子)通过非线性变换扩展并产生耦合混沌映射系统的初始值；A2)把扩展产生的耦合混沌映射系统的初始值输入耦合混沌映射系统，经过耦合混沌映射系统的作用，并行输出多路混沌序列；A3)把输出的混沌序列通过输出模块的处理，并行输出满足测试标准的伪随机比特序列。

【技术特征摘要】
1.基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器，其过程特征在于以下处理步骤 Al)通过初始化模块，把伪随机比特发生器的初始值(也称为种子)通过非线性变换扩展并产生耦合混沌映射系统的初始值； A2)把扩展产生的耦合混沌映射系统的初始值输入耦合混沌映射系统，经过耦合混沌映射系统的作用，并行输出多路混沌序列； A3)把输出的混沌序列通过输出模块的处理，并行输出满足测试标准的伪随机比特序列。2.根据权利要求I所述的基于耦合混沌映射系统的并行伪随机比特发生器，其特征在于所述的步骤Al把64比特的初始值通过非线性变换扩展成32N比特，产生耦合混沌映射系统的N个初始值Xtl (i)，i = I，2，...，N，N...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世红，梁仁夫，周琥，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：