一种基于Petri网的分组密码体制的实现

摘要

本文对基于唯一可达向量无界Petri网的分组密码体制的实现方法进行了研究.这是一种分组长度k可变的加密方法,通过Petri网的运行得到的2<'k>元置换来确定长度为k的分组密码.文中提出了整数变换系统的概念,用以模拟Petri网的运行.在一个整数变换系统ITS=(a,T)中,a是初始整数,变换集T={t<,1>,t<,2>,…,t<,n>}={〈e<,j>,c<,j>〉|j=1,2,…,n},若c<,j>| a,则变换t<,j>在a可以发生并得到后续整数a'=ae<,j>/c<,j>.对一个Petri网∑=(S,T';F,M),|S|=m,|T'|=n,给出库所集上的一组素数赋值A<,s>={p<,1>,p<,2>,…,pm},对At'<,j>∈T',有c<,j>=∏<,si∈·t'j>p<,i>,e<,j>=∏<,si∈t'·j>p<,i>,且a=A<,s>(M),则可以得到∑在赋值As下对应的整数变换系统.一个唯一可达向量无界整数变换系统的可达整数和可达向量之间具有一一对应关系.根据不同的分组长度k构造满足2<'k>元置换的部分可达整数集,用以进行加解密变换.按照广度优先搜索依次求出的可达整数,可达整数对应的可达向量之间是符合对角线序的,然后,按照可达整数的大小排序就得到一组2k元置换.文中提出一种方法,在进行多重加密时,只需构造出一组足够密码分组长度最长的可达整数,选取其中适合不同分组长度的部分排序即得到不同的置换.此外,对密码体制的加、解密算法,本文提出了四种具体措施:去尾法、拼凑法、多字节并行移位方案和串行移位方案,以适应软硬件实现的通用性.

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1密码学的发展概况

1.2密码学研究的意义

1.3密码学研究的近况

1.4本文研究内容和基本结构

2密码学概述

2.1密码学的基本概念

2.2保密通信系统模型

2.3分组密码

3一种基于Petri网的分组密码体制

3.1 Petri网的一些基本知识

3.2用于设计分组密码的Petri网

3.3向量的全序化

3.4基于唯一可达向量无界网系统的分组密码

4整数变换系统

4.1整数变换系统的基本概念

4.2整数变换系统与Petri的关系

5基于整数变换系统的密码算法

5.1构造置换

5.2密钥

5.3算法

5.4举例

5.5复杂性分析

5.6简单的安全性分析

6实现方案

6.1多重加密方案

6.2消息分组拆分方案

7结束语

致谢

参考文献