序列密码中伪随机序列扩大化等若干问题的研究

摘要

流密码也称序列密码，它是对称算法的一种。其具有历史悠久，软硬件都便于实现，加密解密速度快，有限传播错误等特点。因此在实际运用中，特别是在军事、外交等机密领域有着重要的运用。 根据流密码的扩大化原则，提出了两种流密码的设计方案，并且对加密前明文处理和离散余弦域扩频水印等与序列密码体系相关的问题做出了相应的论述，最终是为了更好地实现流密码密文的安全性。 主要取得如下几个方面的成果： 1) 在序列密码设计过程中增加电子开关，使在有限明文的条件下，改变伪随机序列的周期，抵抗单一周期为分析基础的攻击方法。 2) 利用电子开关，改进了Geffe密码系统，使其可以产生更多高复杂度的伪随机序列。 3) 根据均匀化的伪随机序列的扩大原则，设计动态列表式序列密码架构，发现其算法所生成的序列不等长的特点，并对其码性作出了分析。 4) 从信息论和流密码攻击方式两个方面，讨论了预处理明文的必要性，提出用填充方式或者数据压缩明文来消除冗余的方法来提高密文的安全性。 5) 利用扩频方法在静态图象的离散余弦域嵌入水印。通过大量攻击性实验来验证这种序列水印的效果。 6) 为了提高密文的保密性及密文传输过程安全性，提出流密码体系中三步走思想，即预处理明文—加密—隐秘传输。

目录

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声明

1绪论

1.1密码学综述

1.1.1密码学的发展

1.1.2密码的分类

1.1.3序列密码中对伪随机序列产生的研究

1.1.4序列密码中的伪随机序列安全程度的衡量标准

1.1.5序列密码扩大化原则

1.2序列密码的主要应用

1.3对明文预处理的必要性讨论

1.4流密码体系中的三步走思想

1.5本文结构

2基于变周期型伪随机序列的一种改进思想

2.1引言

2.2周期序列的相关知识

2.3 m序列的性质分析

2.4变周期m序列的思想

2.5从攻击方法看变周期m序列

2.6从明文和同步的角度来看变周期m序列思想

2.7本章小结

3序列密码扩大化——动态列表式序列密码

3.1代替型密码的发展过程

3.2动态列表随机序列的构成原理

3.2.1基础理论

3.2.2动态列表随伪序列的构成思想

3.3动态列表中表中数值的动态性的问题

3.4动态列密码的使用方案

3.5实验结果

3.6本章小结

4对明文预处理的必要性分析

4.1前言

4.2对于Shannon完善保密理论的介绍

4.3 Shannon理论在一般密码系统的推广

4.4明文预处理的含义

4.5明文预处理的填充方案

4.5.1独立填充方案

4.5.2使预处理后的明文符合某种概率分布的填充方案

4.6降低明文冗余

4.6.1数据冗余介绍

4.6.2 K-L变换降低冗余

4.7本章小结

5流密码的应用——DCT上的扩频水印

5.1水印技术的发展

5.2水印具有的特征

5.3水印的分类

5.4人眼视觉系统(Human Virtua1 System)

5.5扩频技术基础

5.6离散余弦变换(DCT)

5.6.1一维离散余弦变换及性质

5.6.2二维离散余弦变换及性质

5.7 DCI域扩频水印的嵌入过程

5.8水印的检测

5.9水印实验

5.9.1水印的检测标准

5.9.2攻击水印方法的介绍

5.9.3实验结果演示

5.9.4实验结果分析

5.9.5从实验中发现的新问题

5.10本章小结

总结

致谢

参考文献

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