步序列密码的一个例子;
特性:发送方和接收方必须同步;
无错误传播;
优点:容易检测插入、删除、重播等主动攻击;
自同步序列密码
密钥序列的产生是密钥及固定大小的以往密文位的函数。
特性:自同步特性;有限的错误传播;
f优点:接收端和发送端不同步,只要接收端能连续地正确地接受到
个密文
符号,就能重新建立同步;
流密码原理
密钥系列产生器分为驱动部分和组合部分。驱动部分产生控制生成器的状态序列;
组合部分对驱动部分的各个输出序列进行非线性组合。驱动器一般利用线性反馈移
位寄存器LFSR,特别是利用最长周期或m序列产生器实现;非线性反馈移位寄存器
也可作为驱动器。
线性反馈移位寄存器
反馈移位寄存器FSR是由
位的寄存器和反馈函数组成,如下图所示,
位
的寄存器中的初始值称为移位寄存器的初态
工作原理:反馈函数f是
个变元b1b2…b
的布尔函数
线性反馈移位寄存器的反馈函数为线性函数
a
kc
a
k1ca
1
k2c1akk1设
级LFSR的输出序列ai
满足递推关系
fxc
x
c
1x
1c1x1这种递推关系可用一个一元高次多项
式表示,称这个多项式为LFSR的特征多项式
设
是
上的多项式,使
的最小的p称为的周期
或者阶
级LFSR输出的序列的最大周期是2
1
当LFSR的寄存器状态遍历2
1个非零状态时,序列的周期达到最大2
1,这种
序列被称为m序列
若
次不可约多项式px的阶为2
1,则称px为
次本原多项式
ai是周期为2
1的m序列的充要条件是其特征多项式fx为
阶本原多项式
非线性组合部分
滤波生成器又叫前馈生成器,一般由LFSR和滤波(前馈)函数两部分组
成LFSR可以是一个,也可以是几个,它们输出的序列共同作为滤波函
数的输入。滤波函数要求具有很好的非线性性质,以增强生成器的抗攻
击能力。
Geffe序列发生器两个LFSR作为复合器的输人,第三个LFSR控制复合
器的输出如果a1a2和a3是三个LFSR的输出,则Geffe发生器的输出
表示为:ba1∧a2a1∧a3a3
如果3个LFSR长度分别为
1,
2和
3,线性复杂度为
2
3
1
3周期为3个LFSR周期的最小公倍数;如果3个本院反馈多项式的阶数互素,那么发生器的周期是3个LFSR周期之积,即2
112
212
31
f
钟控生成器。最简单的钟控生成器是用一
个LFSR控制另一个LFSR的时钟脉冲
当LFSR1输出1时,时钟脉冲通过与门使LFSR2进行一次移位,从而生成
下一位;当LFSR1输出0时,时钟脉冲无法通过与门使LFSR2移位(走),
从而LFSR2重复输出前一位(停)。也称之为走停生成器
典型流r