CN104539416B - 一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 - Google Patents
一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104539416B CN104539416B CN201410612369.8A CN201410612369A CN104539416B CN 104539416 B CN104539416 B CN 104539416B CN 201410612369 A CN201410612369 A CN 201410612369A CN 104539416 B CN104539416 B CN 104539416B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sequence
- sequences
- key stream
- binary
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置。本发明方法包括步骤：选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，序列a，b具有相同的自相关分布；对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列 对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构b,然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。本发明装置与方法相对应。本发明在几乎不增加存储空间的情况下使得周期变为原来的4倍，同时保持了原来序列的良好自相关性质、平衡性质和线性复杂度性质。
Description
技术领域
本发明属于密钥技术领域，尤其涉及一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置。
背景技术
随着信息化社会的发展，信息在社会发展中的作用和地位越来越重要，信息安全问题已经成为影响社会稳定和国家安危的战略性问题。信息安全的理论核心是密码学，而流密码是密码学的重要研究，它具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、没有或只有有限的错误传播等特点，因此在实际应用中，特别是专用或机密机构中保持着优势，典型的应用领域包括无线通信、外交通信。流密码的安全性依赖于密钥流的随机性质。1949年Shannon证明了密钥流完全随机的流密码体制是绝对安全的，这给流密码技术的研究以强大的支持。但是在工程上使密钥流具有完全的随机性质，只能利用移位寄存器等设备产生具有一定伪随机性质的序列充当密钥流。周期、自相关性、平衡性和线性复杂度是重要的伪随机指标，好的密钥流序列必须具有好的伪随机指标。
现有的密钥流生成装置主要采用移位寄存器，基本分为线性和非线性两类，如图1和图3。随着保密通信的发展需要，大数据的加密需要更多具有良好性质的大周期密钥流序列，而现有的加密装置无法很好满足这种需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置，旨在解决现有的加密装置的密钥流序列周期较小，不能很好的对大数据进行加密的问题。
本发明是这样实现的，一种基于新型交织技术的密钥流生成方法，包括以下步骤：
S1、选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布；
S2、对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列
S3、对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
优选地，在步骤S1中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列等以及它们的移位序列等等。考虑到生成速度，建议优先选择m-序列。
优选地，在步骤S1中，为保证a，b具有相同的自相关分布，可以选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。
本发明进一步公开了一种基于新型交织技术的密钥流生成装置，包括：
序列选择模块，用于选择输入周期为N的二元序列a，b，其中其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布；
取补截取模块，用于对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列
序列输出模块，用于对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
优选地，在所述序列选择模块中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列等以及它们的移位序列等等。考虑到生成速度，建议优先选择m-序列。
优选地，在所述序列选择模块中，为保证a，b具有相同的自相关分布，可以选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：密钥流的周期是密钥流的重要伪随机指标，常见的使周期变长的办法就是增加移位寄存器的级数，但是这势必会增加存储空间和计算量。本发明在几乎不增加存储空间的情况下使得周期变为原来的4倍，同时保持了原来序列的良好自相关性质、平衡性质和线性复杂度性质。
附图说明
图1是本发明基于新型交织技术的密钥流生成方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例中序列a、b以及作为列向量构成的矩阵结构图；
图3是本发明基于新型交织技术的密钥流生成装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于新型交织技术的密钥流生成方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、选择输入周期为N的二元序列a，b，其中其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布。
在步骤S1中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列等以及它们的移位序列等等。考虑到生成速度，建议优先选择m-序列。
此外，为保证a，b具有相同的自相关分布，可以选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。其中，
a＝(a1，a2，…，aN)
b＝(b1，b2，…，bN)。
S2、对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列
在步骤S2中，
其中，
S3、对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
在步骤S3中，更具体的，对序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构如图2所示，根据图2可知：
本发明进一步公开了一种基于新型交织技术的密钥流生成装置，如图3所示，包括：
序列选择模块1，用于选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布；
取补截取模块2，用于对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列序列分别截取b的左位移位序列
序列输出模块3，用于对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
本发明实施例所述装置与上述实施例中所述方法相对应，以上述方法实施例所记载内容同样用于解释本实施例中的装置，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于新型交织技术的密钥流生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，序列a，b具有相同的自相关分布；
S2、对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列
S3、对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
2.如权利要求1所述的基于新型交织技术的密钥流生成方法，其特征在于，在步骤S1中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列以及它们的移位序列。
3.如权利要求2所述的基于新型交织技术的密钥流生成方法，其特征在于，在步骤S1中，为保证a，b具有相同的自相关分布，选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。
4.一种基于新型交织技术的密钥流生成装置，其特征在于，包括：
序列选择模块，用于选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，序列a，b具有相同的自相关分布；
取补截取模块，用于对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列
序列输出模块，用于对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。
5.如权利要求4所述的基于新型交织技术的密钥流生成装置，其特征在于，在所述序列选择模块中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列以及它们的移位序列。
6.如权利要求5所述的基于新型交织技术的密钥流生成装置，其特征在于，在所述序列选择模块中，为保证a，b具有相同的自相关分布，选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410612369.8A CN104539416B (zh) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | 一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410612369.8A CN104539416B (zh) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | 一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104539416A CN104539416A (zh) | 2015-04-22 |
| CN104539416B true CN104539416B (zh) | 2019-06-18 |
Family
ID=52854888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410612369.8A Expired - Fee Related CN104539416B (zh) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | 一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104539416B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118174739A (zh) * | 2024-05-11 | 2024-06-11 | 山东科技大学 | 一种基于交织技术的gis伪随机码发生器构造方法及*** |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1724933A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-22 | NTT DoCoMo, Inc. | Communication apparatus and method for providing encrypted data |
| US7646870B2 (en) * | 2005-12-16 | 2010-01-12 | Pmc-Sierra Israel Ltd. | Triple churning |
| US8213607B2 (en) * | 2006-10-18 | 2012-07-03 | Qualcomm Incorporated | Method for securely extending key stream to encrypt high-entropy data |
| CN101577621A (zh) * | 2008-05-05 | 2009-11-11 | 姚锡根 | 基序列算法 |
| US8699712B2 (en) * | 2011-09-02 | 2014-04-15 | Blackberry Limited | Randomization of plain text for GSM SACCH |
| CN103475462A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 中国科学院研究生院 | 基于随机调制的联合信道与安全编译码设计方法 |
-
2014
- 2014-11-04 CN CN201410612369.8A patent/CN104539416B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104539416A (zh) | 2015-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Cryptanalyzing image encryption using chaotic logistic map | |
| Xu et al. | A novel bit-level image encryption algorithm based on chaotic maps | |
| Zhao et al. | A novel image encryption scheme based on an improper fractional-order chaotic system | |
| Wu et al. | Image encryption using the two-dimensional logistic chaotic map | |
| Song et al. | An image encryption scheme based on new spatiotemporal chaos | |
| Zhang et al. | Chaos-based image encryption with total shuffling and bidirectional diffusion | |
| Wang et al. | Cryptanalysis of an image encryption algorithm using Chebyshev generator | |
| Stoyanov et al. | Novel image encryption scheme based on chebyshev polynomial and duffing map | |
| Cang et al. | Pseudo-random number generator based on a generalized conservative Sprott-A system | |
| Tong et al. | An image encryption scheme based on a new hyperchaotic finance system | |
| Huang et al. | Chaotic image encryption algorithm based on circulant operation | |
| Zhang et al. | Image Encryption Algorithm Based on the H‐Fractal and Dynamic Self‐Invertible Matrix | |
| Attaullah et al. | Cryptosystem techniques based on the improved Chebyshev map: an application in image encryption | |
| Bhaskar et al. | An advanced symmetric block cipher based on chaotic systems | |
| Zhang et al. | A novel chaotic image encryption algorithm based on latin square and random shift | |
| Guanghui et al. | Chaotic Image Encryption Based on Running‐Key Related to Plaintext | |
| Liu et al. | A plaintext-related dynamical image encryption algorithm based on permutation-combination-diffusion architecture | |
| Stoyanov et al. | A novel pseudorandom bit generator based on Chirikov standard map filtered with shrinking rule | |
| Zhao et al. | Dual key speech encryption algorithm based underdetermined BSS | |
| Behnia et al. | Applications of tripled chaotic maps in cryptography | |
| Fan et al. | Effects of limited computational precision on the discrete chaotic sequences and the design of related solutions | |
| CN104539416B (zh) | 一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置 | |
| Chen et al. | An Efficient Diffusion Scheme for Chaos‐Based Digital Image Encryption | |
| Lin et al. | Secure image encryption based on an ideal new nonlinear discrete dynamical system | |
| Wang et al. | Analyses and encryption implementation of a new chaotic system based on semitensor product |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190618 Termination date: 20191104 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |