[發(fā)明專利]一種基于交織技術(shù)的密鑰流生成方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410422799.3
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104158654B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉花;閆統(tǒng)江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11438
• 代理人: 闞梓瑄,王衛(wèi)忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于密鑰技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于交織技術(shù)的密鑰流生成方法及裝置。

背景技術(shù)

密碼學(xué)是門古老而年輕的學(xué)問，隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，信息在社會(huì)發(fā)展中的作用和地位越來越重要，每個(gè)人的生活都與信息產(chǎn)生、存儲、處理和傳遞密不可分，商業(yè)、金融領(lǐng)域也由于internet、e-bussiness的發(fā)展而更加關(guān)注信息安全的問題。毫不夸張的說，信息系統(tǒng)的安全問題已經(jīng)成為影響社會(huì)穩(wěn)定和國家安危的戰(zhàn)略性問題。

現(xiàn)有的密鑰流生成裝置有很多種，基本分為兩類：

一類是線性的，該線性密鑰流生成裝置首先輸入二元初始值(a₀,a₀,…,a_n-1)，然后，補(bǔ)入生成裝置最右邊一級的a_i+n的值由下列線性遞歸關(guān)系式(也稱反饋函數(shù))決定如圖1所示，圖1是n級線性密鑰流生成裝置LFSR，也稱n級線性反饋移位寄存器，如果抽頭選擇從左邊第η級(圖中沒有這個(gè)符號，煩請確認(rèn))寄存器(替換為選擇從第η位開始接收數(shù)據(jù)，而舍棄序列前η-1位)進(jìn)行輸出，則得到序列左η移位序列，即L^η(a)。

另一類為非線性的，常見的兩類非線性密鑰流生成裝置(也稱非線性移位寄存器)，如圖2所示，圖2(a)為非線性a類，圖2(b)為非線性b類，F(xiàn)為一個(gè)非線性布爾函數(shù)。

隨著保密通信的發(fā)展需要，大數(shù)據(jù)的加密需要周期更大的密鑰流序列，而現(xiàn)有的加密裝置無法很好滿足這種需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于交織技術(shù)的密鑰流生成方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的加密裝置的密鑰流序列周期較小，不能很好的對大數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于交織技術(shù)的密鑰流生成方法，包括以下步驟：

S1、選擇輸入序列s，該輸入序列s是具有交織結(jié)構(gòu)s＝I(0_K；a₁；a₂；…；a_T-1)且具有理想自相關(guān)分布的二元序列，其中，0_K代表長為K的全零列，K和T均為非零自然數(shù)，二元序列a_j滿足條件d(a_T-j)＝d(a_j)，d(a_j)表示序列a_j的平衡差，j滿足1≤j≤T-1；

S2、截取s的左η移位序列L^η(s)，選擇從s的η輸出即可，然后對序列L^η(s)進(jìn)行取反得到將s＝I(0_K；a₁；a₂；…；a_T-1)的全零列變成0_K變成全1列1_K，得到序列s′；截取s′的左η移位序列L^η(s′)，選擇從s′的η輸出即可；

S3、對以上序列s、s′及L^η(s′)進(jìn)行同步，然后按照從左到右的順序依次輸出數(shù)據(jù)從而得到交織序列

優(yōu)選地，在步驟S1中，所述輸入序列s包括勒讓德序列、孿生素?cái)?shù)序列、廣義GMW序列。

優(yōu)選地，在步驟S3中，所述輸出數(shù)據(jù)采用線性移位生成裝置輸出，或者根據(jù)具體序列采用非線性生成裝置輸出。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種基于交織技術(shù)的密鑰流生成裝置，包括：

序列選擇模塊，用于選擇輸入序列s，該輸入序列s具有交織結(jié)構(gòu)s＝I(0_K；a₁；a₂；…；a_T-1)且具有理想自相關(guān)分布的二元序列，其中，0_K代表長為K的全零列，K和T均為非零自然數(shù)，二元序列a_j滿足條件d(a_T-j)＝d(a_j)，d(a_j)表示序列a_j的平衡差，j滿足1≤j≤T-1；