[發明專利]一種基于交織技術的密鑰流生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201410422799.3
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104158654B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 孫玉花;閆統江
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司11438
• 代理人: 闞梓瑄,王衛忠

技術領域

本發明屬于密鑰技術領域，尤其涉及一種基于交織技術的密鑰流生成方法及裝置。

背景技術

密碼學是門古老而年輕的學問，隨著信息化社會的發展，信息在社會發展中的作用和地位越來越重要，每個人的生活都與信息產生、存儲、處理和傳遞密不可分，商業、金融領域也由于internet、e-bussiness的發展而更加關注信息安全的問題。毫不夸張的說，信息系統的安全問題已經成為影響社會穩定和國家安危的戰略性問題。

現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，補入生成裝置最右邊一級的a_i+n的值由下列線性遞歸關系式(也稱反饋函數)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(圖中沒有這個符號，煩請確認)寄存器(替換為選擇從第η位開始接收數據，而舍棄序列前η-1位)進行輸出，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為一個非線性布爾函數。

隨著保密通信的發展需要，大數據的加密需要周期更大的密鑰流序列，而現有的加密裝置無法很好滿足這種需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于交織技術的密鑰流生成方法及裝置，旨在解決現有的加密裝置的密鑰流序列周期較小，不能很好的對大數據進行加密的問題。

本發明是這樣實現的，一種基于交織技術的密鑰流生成方法，包括以下步驟：

S1、選擇輸入序列s，該輸入序列s是具有交織結構s＝I(0_K；a₁；a₂；…；a_T-1)且具有理想自相關分布的二元序列，其中，0_K代表長為K的全零列，K和T均為非零自然數，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′)進行同步，然后按照從左到右的順序依次輸出數據從而得到交織序列

優選地，在步驟S1中，所述輸入序列s包括勒讓德序列、孿生素數序列、廣義GMW序列。

優選地，在步驟S3中，所述輸出數據采用線性移位生成裝置輸出，或者根據具體序列采用非線性生成裝置輸出。

本發明進一步提供了一種基于交織技術的密鑰流生成裝置，包括：

序列選擇模塊，用于選擇輸入序列s，該輸入序列s具有交織結構s＝I(0_K；a₁；a₂；…；a_T-1)且具有理想自相關分布的二元序列，其中，0_K代表長為K的全零列，K和T均為非零自然數，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；