[發(fā)明專利]一種非線性反饋移位寄存器

有效

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• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104238995B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 戴紫彬;李偉;南龍梅;章軼;陳韜;劉建國;張立朝;徐勁松;徐進輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58;H04L9/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息處理領(lǐng)域，尤其涉及一種非線性反饋移位寄存器。

背景技術(shù)

非線性反饋移位寄存器是構(gòu)成序列密碼算法的核心部件，用于產(chǎn)生隨機序列。非線性反饋移位寄存器主要由移位寄存器和非線性反饋函數(shù)運算單元組成。由于不同的非線性反饋移位寄存器使用的反饋函數(shù)存在很大差異，而使用不同的密碼算法構(gòu)造隨機序列需要不同的反饋函數(shù)，因此，現(xiàn)有的非線性反饋移位寄存器通常不能廣泛適用于不同的密碼算法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種非線性反饋移位寄存器，目的在于解決現(xiàn)有的非線性移位寄存器不能廣泛適用于不同的密碼算法的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了以下技術(shù)方案：

一種非線性反饋移位寄存器，包括：

M個并聯(lián)的運算模塊，所述M為整數(shù)，且M>0，所述運算模塊包括：

數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡，用于接收輸入的狀態(tài)值，依據(jù)邏輯運算函數(shù)從所述狀態(tài)值中選擇運算變量并將所述運算變量輸出，所述邏輯運算函數(shù)通過非線性反饋函數(shù)轉(zhuǎn)換得到，由邏輯與運算和邏輯異或運算組成；

計算網(wǎng)絡，用于對所述數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡輸出的所述運算變量進行邏輯與和邏輯異或運算，所述計算網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)依據(jù)所述邏輯運算函數(shù)預先配置得到；

移位輸出網(wǎng)絡，用于將未參與邏輯運算的狀態(tài)值及所述邏輯運算的結(jié)果進行移位，并將所述移位結(jié)果輸出。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡包括：

X個Y級二選一數(shù)據(jù)選擇器，所述Y級二選一數(shù)據(jù)選擇器用于依據(jù)邏輯運算函數(shù)從接收的狀態(tài)值中選擇1bit運算變量。

優(yōu)選地，所述計算網(wǎng)絡包括：

邏輯運算網(wǎng)絡，用于接收所述數(shù)據(jù)分類網(wǎng)絡輸出的運算變量，對所述運算變量進行邏輯運算；

組合運算網(wǎng)絡，用于將所述邏輯運算單元的運算結(jié)果進行邏輯與和邏輯異或的組合運算。

優(yōu)選地，所述邏輯運算網(wǎng)絡包括：

N個級聯(lián)的邏輯運算單元，其中，N為不為零的整數(shù)，所述邏輯運算單元包括：

依據(jù)第一運算變量及第二運算變量的輸入，輸出預先存儲的數(shù)據(jù)的查找表LUT401，所述預先存儲的數(shù)據(jù)為所述邏輯運算函數(shù)在剩余變量的不同取值下的結(jié)果，所述剩余運算變量為所述運算變量中除去第一運算變量及第二運算變量之外的運算變量，所述第一運算變量和所述第二運算變量為所述邏輯運算函數(shù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的兩個狀態(tài)值；

與所述查找表相連的、利用二選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)所述查找表輸出的數(shù)據(jù)與剩余運算變量的邏輯運算的子單元。

優(yōu)選地，所述組合運算網(wǎng)絡包括：

接收所述邏輯運算網(wǎng)絡的輸出結(jié)果、并將所述輸出結(jié)果進行邏輯與運算的邏輯與計算陣列；

依據(jù)編程設置將所述邏輯運算網(wǎng)絡的輸出結(jié)果及所述邏輯與運算陣列的輸出結(jié)果進行邏輯異或運算并輸出的可編程異或運算陣列。

優(yōu)選地，所述移位輸出網(wǎng)絡包括：

I個并聯(lián)的二選一數(shù)據(jù)選擇器，所述I為不為零的整數(shù)。

本發(fā)明實施例提供的一種非線性反饋移位寄存器，數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡依據(jù)邏輯運算函數(shù)從狀態(tài)值中選擇變量并將變量進行輸出，計算網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡輸入的變量進行邏輯與和邏輯異或運算，因為密碼算法的非線性反饋函數(shù)均能轉(zhuǎn)換為僅包含邏輯與和邏輯異或的函數(shù)，因此，本發(fā)明實施例所述的非線性反饋移位寄存器，因為數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡依據(jù)的邏輯運算函數(shù)由邏輯與運算和邏輯異或運算組成，計算網(wǎng)絡進行的計算同樣由邏輯與和邏輯異或運算組成，所以，能夠依據(jù)不同的非線性反饋函數(shù)進行數(shù)據(jù)的選擇及計算，從而廣泛適用于不同的密碼算法。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器中運算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器中數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器的邏輯運算網(wǎng)絡中的邏輯運算單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器的邏輯運算網(wǎng)絡中的邏輯運算單元的配置及運算示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例公開的一種非線性反饋移位寄存器中的組合運算網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖；