[發(fā)明專利]用于生成真隨機比特流的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109560924B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·R·霍維;J·H·亨特
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

1.一種用于生成真隨機比特流的方法，該方法包括以下步驟：

加密邏輯電路(205)利用當(dāng)前加密密鑰對明文數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分進行加密(1315)，以提供加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分；

對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的至少一方進行加擾；以及

所述加密邏輯電路通過對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的加擾后的至少一方以及所述當(dāng)前加密密鑰執(zhí)行逐位運算，來生成(1335)用于加密所述明文數(shù)據(jù)的下一數(shù)據(jù)部分的下一加密密鑰，

所述方法還包括以下步驟：

提供第一真隨機比特流；以及

通過對所述第一真隨機比特流的成對比特執(zhí)行逐位運算來生成第二真隨機比特流，

其中，所述當(dāng)前加密密鑰是基于所述第二真隨機比特流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述下一加密密鑰還基于所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的至少一方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

將所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分發(fā)送(1345)至解密裝置；以及

向所述解密裝置發(fā)送(1320)表示所述當(dāng)前加密密鑰的信息，以便于所述解密裝置對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分進行解密。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

所述加密邏輯電路在加密所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分之后，切換(1340)到所述下一加密密鑰；

所述加密邏輯電路利用所述下一加密密鑰來加密(1340)所述下一數(shù)據(jù)部分；以及

針對所述明文數(shù)據(jù)的每個剩余數(shù)據(jù)部分，重復(fù)進行生成的步驟、切換的步驟以及加密的步驟。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

接收(1305)所述明文數(shù)據(jù)；以及

將所述明文數(shù)據(jù)劃分(1310)成多個數(shù)據(jù)部分，

其中，所述多個數(shù)據(jù)部分中的每個數(shù)據(jù)部分具有相應(yīng)長度，并且與至少具有所述數(shù)據(jù)部分的長度的加密密鑰相關(guān)聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述當(dāng)前加密密鑰、所述下一加密密鑰以及所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分具有相同長度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，生成的步驟包括以下步驟：針對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的至少一方以及所述當(dāng)前加密密鑰執(zhí)行逐位運算。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述逐位運算具有邏輯等同性。

9.一種用于生成真隨機比特流的裝置，該裝置包括：

存儲器(225)，該存儲器(225)被配置成，接收(1305)明文數(shù)據(jù)和當(dāng)前加密密鑰；以及

加密邏輯電路(205)，該加密邏輯電路(205)被配置成：

利用所述當(dāng)前加密密鑰對所述明文數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分進行加密(1315)，以提供加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分；

對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的至少一方進行加擾；以及

通過對所述加密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分和所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分中的加擾后的至少一方以及所述當(dāng)前加密密鑰執(zhí)行逐位運算，生成(1335)用于加密所述明文數(shù)據(jù)的下一數(shù)據(jù)部分的下一加密密鑰，

所述裝置還包括真隨機比特生成器源，所述真隨機比特生成器源被配置為提供第一真比特流，

其中，所述加密邏輯電路被配置為通過對所述第一真比特流的成對比特流執(zhí)行逐位運算來生成第二真隨機比特流，

其中，所述當(dāng)前加密密鑰是基于所述第二真隨機比特流。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述加密邏輯電路還被配置成：

在加密所述明文數(shù)據(jù)的所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分之后，切換(1340)至所述下一加密密鑰；并且

利用所述下一加密密鑰來加密(1340)所述明文數(shù)據(jù)的所述下一數(shù)據(jù)部分。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述存儲器還被配置成，接收(1410)當(dāng)前解密密鑰和來自另一裝置的加密數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分，所述裝置還包括：

解密邏輯電路，該解密邏輯電路被配置成：

利用所述當(dāng)前解密密鑰對所述當(dāng)前數(shù)據(jù)部分進行解密(1415)，以提供解密后的當(dāng)前數(shù)據(jù)部分；并且

基于所述當(dāng)前解密密鑰，生成(1425)用于解密所述加密數(shù)據(jù)的下一數(shù)據(jù)部分的下一解密密鑰。