序列密码

摘要： 针对离散混沌动力学系统在数字域上存在退化简并的问题,提出了一种可以配置系统的Lyapunov指数全部为正的算法,该算法基于混沌反控制原理,首先引入一个反馈矩阵,将该矩阵中的所有参数做了细致的规定设置,从理论角度证明了该算法能将Lyapunov指数配置为全正。随后对系统轨道的有界性和Lyapunov指数的有限性进行了证明,再通过几个算例对配置的数值进行仿真分析和性能比较,验证了所提算法能产生无简并的离散混沌系统,而且在数值准确性和算法运行时间方面存在一定的优势。再利用配置好的混沌系统生成序列然后量化,量化方案为取出序列有效数字组合,对该序列进行一些动态变换处理加强输出序列的随机性和序列的复杂性。将经过变换的输出序列转换为二进制序列,进行多项随机性和统计性测试,与一般混沌序列进行性能比较,测试结果表明该序列有着更好的随机特性,能够应用于混沌序列密码体制中。

摘要： 针对连续时间混沌系统的退化问题,提出一种基于矩阵特征值配置的方法来构造具有多个正Lyapunov指数的连续时间混沌系统。提出一种基于特征值定义的特征值配置方法,通过设计一个线性反馈控制器,可以配置任何系统为以稳定焦点为原点的渐近稳定线性系统;通过设计一个非线性反馈控制器来配置多个正Lyapunov指数。相比于现有算法,对于任意受控系统,该方法都能系统地配置该受控系统的Lyapunov指数,使之成为无退化混沌系统。将该方法得到的无退化混沌系统转换为二进制序列,对得到的混沌序列进行分析后证明该序列具有良好的加密特性。

摘要： 串联结构是非线性反馈移位寄存器(简称NFSR)结构研究中的一种重要模型,已应用于许多密码算法的设计中,如Grain v1、Grain-128、Grain-128a、Sprout、Fruit等.1970年,美国学者Green等人通过引入布尔函数的星积运算,将NFSR的串联结构与特征函数的星积运算一一对应,使得对NFSR的串联结构研究本质上可以转化为对特征函数的星积性质研究.特征函数的星积分解是一个兼具理论和现实意义的问题,同时也是一个富有挑战性的问题,截至目前仅对分解中含有线性布尔函数的情形有较高效的分解算法.本文研究在g未知的条件下,如何由h=gg来求解g.针对两类情形,我们分别给出了求取g的高效算法.在第一类情形中,基于对布尔函数求偏导降次的思想,我们将g*g的分解问题转化为l*g的分解问题,其中l是线性布尔函数,进而利用现有的高效分解算法求得g.在第二类情形中,我们首先构建关于布尔函数求偏导的函数方程,然后利用按次数进行“分层剥离”的思想依次求取g[d];g[d-1];……;g[1],从而最终求取g,其中g[k]是g中所有k次项之和,d=deg(g).上述g[k]的求取也是转化为l*g[k]的分解来实现.此外,本文从星积分解的角度给出了两个特征函数较为“接近”的一种刻画,并将较为“接近”的特征函数的星积分解问题转化为h=g*g的星积分解问题.

摘要： 结合序列密码和混沌映射的优点,提出了一种灰度图像的加密算法.该算法首先将图像矩阵化,然后通过线性移位寄存器生成周期序列,通过序列的性质选出序列中的一段并且根据序列段生成密钥矩阵,因为密钥是通过序列流产生的,所以和明文流与密文流无关,能够有效地抵御选择明文攻击;已知明文攻击等攻击手段.然后通过Hill密码加密原理使用密钥流对图像矩阵进行加密,对加密后的矩阵进行置乱迭代后生成密文图像.经过理论分析和实验验证,该算法具有敏感性高,抗差分攻击能力强,信息熵高等优点.

摘要： 分别征服相关攻击是一类重要的序列密码分析方法,是设计序列密码时必须要防御的分析方法之一.抵抗分别征服相关攻击常用的防御策略是使得序列密码中所采用的密码函数具有一定的相关免疫阶,将这类密码函数称为相关免疫函数.相关免疫布尔函数的沃尔什频谱特征刻画是构造和分析这类函数的理论基础,最早由肖国镇(G.Z.Xiao)教授和梅西(J.L.Massey)教授提出,国际上称之为Xiao-Massey定理.Xiao-Massey定理的提出为序列密码研究开辟了一个新的研究方向.主要回顾了Xiao-Massey定理,简述了Xiao-Massey定理的意义,阐释了Xiao-Massey定理的作用.

摘要： 结合序列密码和混沌映射的优点,提出了一种灰度图像的加密算法.该算法首先将图像矩阵化,然后通过线性移位寄存器生成周期序列,通过序列的性质选出序列中的一段并且根据序列段生成密钥矩阵,因为密钥是通过序列流产生的,所以和明文流与密文流无关,能够有效地抵御选择明文攻击;已知明文攻击等攻击手段.然后通过Hill密码加密原理使用密钥流对图像矩阵进行加密,对加密后的矩阵进行置乱迭代后生成密文图像.经过理论分析和实验验证,该算法具有敏感性高,抗差分攻击能力强,信息熵高等优点.

摘要： 在我省电力设施地处偏僻山区,仅仅依靠无线电及通讯网络无法满足通讯保障的情况,将北斗的短文通讯与无线电台及通讯网络信息集成多通道应急通讯模块,并对多通道数据的分包、压缩、解压、数据加密和解密进行研究,文章提出的基于北斗短报文加解密方法,使用序列密码算法对北斗短报文进行数据加密,可保证所述加密密文数据全部包含在北斗短报文有效字符集(不包含预留字符)内,同时该方法不增加加密数据长度,不存在加密失败的可能性,具有较高的可靠性和加密效率.

摘要： 序列密码算法ZUC-128是3GPP机密性算法EEA3和完整性算法EIA3的核心.ZUC-256算法是ZUC-128的升级版本,以应对5G通信安全性需要和后量子技术安全挑战.本文探讨ZUC-256流密码算法在x86架构处理器上的软件优化实现方法.我们利用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)技术在ZUC-256密钥流算法已有的快速软件实现的基础上,作更进一步的优化,并给出消息认证码生成算法的软件优化实现.在Intel Xeon Gold 6128处理器上,优化后的密钥流算法在16个密钥或16个IV条件下的软件实现性能可以达到21 Gbps,超过了 5G通信加密标准中的下行速度要求.通过实验对比,密钥流算法的实现性能在已有的结果上最多提升了 56％;同无优化的消息认证码实现方法相比,我们利用SIMD技术的软件实现性能提高了 20倍.

摘要： 物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)在信息安全领域具有极其重要的应用前景,然而也存在其自身安全受机器学习攻击等方面的不足.该文通过对PUF电路和密码算法的研究,提出一种基于序列密码的强PUF抗机器学习攻击方法.首先,通过构造滚动密钥生成器产生随机密钥,并与输入激励进行混淆;然后,将混淆后的激励通过串并转换电路作用于强PUF,产生输出响应;最后,利用Python软件仿真和FPGA硬件实现,并分析其安全性和统计特性.实验结果表明,当建模所用激励响应对(Challenge Response Pairs,CRPs)高达106组时,基于逻辑回归、人工神经网络和支持向量机的攻击预测率接近50％的理想值.此外,该方法通用性强、硬件开销小,且不影响PUF的随机性、唯一性以及可靠性.

摘要： 动态线性反馈移位寄存器(DLFSR)是目前较流行的基于线性反馈移位寄存器的钟控模型，它能够将钟控的安全性和移存器的高效性较好地折中。本文通过分析RAKAPOSHI 序列密码算法中的DLFSR，提出了一种 Rakaposhi 类DLFSR 模型，分析了此类模型输出序列为周期序列的条件，给出了控制序列与最终输出序列之间的周期关系，并得到了该类模型达到最大周期的条件，给以了构造最大周期Rakaposhi 类DLFSR的搜索算法，这些结论为寻找达到最大周期的Rakaposhi 类DLFSR 奠定了基础。

摘要： 给出了一种利用演化计算对组合模型序列密码体制进行分析的方法.实验表明,用该演化计算方法对Geefe发生器和门限发生器进行分析时,算法复杂度比穷举法的复杂度低;该演化计算方法用于组合模型序列密码的分别征服攻击时,效率明显提高.因此演化计算分析方法是一种有效的序列密码分析方法.

摘要： 祖冲之算法是我国学者自主设计的序列密码算法,是运用于4G移动通信的密码算法国际标准. 本文首先讨论了环Z／(2e-1)上本原多项式设计时面临的安全性和实现代价这对固有矛盾，利用最小三元重量，可以有效地刻画这对固有矛盾。然后，利用三种技巧，给出了本原多项式高效设计的一种方法，并给出了一个具体的设计实例。最后，还分析了该实例生成的本原序列的密码性质，结论表明本原序列的比特分位序列具有大周期和高线性复杂度。

摘要： 布尔函数在序列密码和分组密码中有很重要的应用,其密码学性质受到了广泛的关注和研究,人们也构造了具有多种密码学性质的布尔函数.本文仅就布尔函数的全局雪崩准则做一些深入研究,综述布尔函数全局雪崩准则近5年来的一些研究成果,希望对国内学者有所启发.

摘要： 当采样的步长d与LFSR序列的周期T互素时,R.A.Rueppel证明了LFSR序列不同起点的d-采样是移位等价的,他同时推断:当gcd(d,T)≠1时,LFSR序列不同起点的d-采样一般都是循环相异序列.本文证明了当LFSR序列是m-序列时,无论d,T是否互素,不同起点的d-采样都是移位等价序列(全零序列除外).rn 本文研究了m-序列的采样序列的平移等价性，证明了对于固定的采样距d，无论d与m-序列的周期T是否互素，对于不同采样起点k，m-序列的d-采样序列除全零序列外都是移位等价的。这些结论对分析序列密码抵抗采样攻击的强度提供理论依据。

摘要： 给出Trivium算法的线性逼近表达式及其线性逼近概率,给出Trivium算法在各轮迭代下的代数方程规模,从实验上证明了Trivium算法能抗线性攻击和代数攻击.

摘要： 文章针对密文检索中难度较大的字符串模糊检索问题,利用ElGamal公钥算法和序列算法的密码性质,设计出一种新的密码加密方案,并在外包数据库环境中实现了基于密文的字符串检索.通过分析表明,该方案并不以损害安全性为代价,并将时间和空间性能损失控制在有限的、可接受的范围之内.

摘要： 文章针对密文检索中难度较大的字符串模糊检索问题,利用ElGamal公钥算法和序列算法的密码性质,设计出一种新的密码加密方案,并在外包数据库环境中实现了基于密文的字符串检索.通过分析表明,该方案并不以损害安全性为代价,并将时间和空间性能损失控制在有限的、可接受的范围之内.

摘要： 文章针对密文检索中难度较大的字符串模糊检索问题,利用ElGamal公钥算法和序列算法的密码性质,设计出一种新的密码加密方案,并在外包数据库环境中实现了基于密文的字符串检索.通过分析表明,该方案并不以损害安全性为代价,并将时间和空间性能损失控制在有限的、可接受的范围之内.

摘要： 文章针对密文检索中难度较大的字符串模糊检索问题,利用ElGamal公钥算法和序列算法的密码性质,设计出一种新的密码加密方案,并在外包数据库环境中实现了基于密文的字符串检索.通过分析表明,该方案并不以损害安全性为代价,并将时间和空间性能损失控制在有限的、可接受的范围之内.

摘要： 本发明涉及一种序列密码实现装置及其序列密码实现方法，该方法：首先，采用基于混淆和扩散部件设计的Galois结构非线性反馈移位寄存器作为序列源驱动，生成序列源；然后，寄存器装载完密钥、初始化向量和常数参数后，空转一定拍数，扩散单元的输出经过非线性运算后输出作为密钥流序列，并与明文序列异或加形成密文。本发明能够使用较少的运算和硬件开销，通过混淆单元和扩散单元的复合运用，多次迭代之后，输出伪随机序列，根据硬件资源和速度要求，部署实施灵活，满足多样化的网络和设备的通信的需求。

摘要： 本发明涉及序列密码算法技术领域，具体公开了一种基于反馈移位寄存器阵列的序列密码算法计算系统，其中，包括：至少两个反馈移位寄存器阵列，多个所述反馈移位寄存器阵列级联连接，每个所述反馈移位寄存器阵列均包括N行M列的寄存器，每个所述寄存器均包括多种输入数据，其中N≥2，M≥2，且N和M均为自然数；以及与每个所述反馈移位寄存器阵列对应的计算模块，每个所述计算模块均与对应的所述反馈移位寄存器阵列连接，每个所述计算模块均能够根据序列密码算法进行计算，并将得到的计算结果反馈至对应的反馈移位寄存器阵列。本发明提供的基于反馈移位寄存器阵列的序列密码算法计算系统能够同时兼顾性能及灵活性。

摘要： 本发明公开了一种基于哈希函数的序列密码加密系统密钥更新方法，属于通信信息安全领域。该方法包括以下步骤：初始化密钥K0，同步发射端和接收端m序列产生器和整体移位寄存器的状态；对秘钥Ki进行加解密运算；m序列产生器输入1比特信号，整体移位寄存器移位；将秘钥Ki采用哈希函数进行压缩，生成新秘钥Ki+1；当密钥更新条件触发时，发送端和接收端进行秘钥更新，将Ki+1作为新的秘钥使用。本发明避免了密钥更新时的密钥安全快速传递问题和密钥流生成器初始化导致的加解密中断，实现了新密钥流和旧密钥流的无缝连接。

摘要： 本发明公开了一种非联网设备接龙取值变函数序列密码生成方式.所述方式:非联网设备预设或初始化多组多位随机数组,多组位值算式,根据接龙存储位,取每位数值对应的多组随机数组位置的数值,根据接龙存储位跳位选取算式运算.依据执行序数值接龙存储位运算个位值,跳位截取新的密码.在同步数组和算式的云主机上,鉴别使用者权限后获取密码.通过比对密码方式实现使用者鉴别权限使用设备的目的.可应用于非联网共享设备.上述密码跳位选取不完整片断,故不存在反向破解.设备不联网,不存在黑客攻击设备和拦截通讯的可能.低成本高安全性解决非联网设备鉴别使用者权限的可靠方法.可促使小计算器成本控制上百组收件柜。

摘要： 本发明涉及一种序列密码实现装置及其序列密码实现方法，该方法：首先，采用基于混淆和扩散部件设计的Galois结构非线性反馈移位寄存器作为序列源驱动，生成序列源；然后，寄存器装载完密钥、初始化向量和常数参数后，空转一定拍数，扩散单元的输出经过非线性运算后输出作为密钥流序列，并与明文序列异或加形成密文。本发明能够使用较少的运算和硬件开销，通过混淆单元和扩散单元的复合运用，多次迭代之后，输出伪随机序列，根据硬件资源和速度要求，部署实施灵活，满足多样化的网络和设备的通信的需求。

摘要： 序列密码加密系统中控制密钥序列的方法与装置。本发明涉及加密或密码中的序列密码技术，其主要内容是对序列密码加密数据过程中所需的密钥序列进行预先生成和缓存。所采用的技术要点是：使用一个密钥序列缓冲区来存储密钥序列；超前于待加密数据准备就绪以及利用系统空闲或系统不繁忙的时候来预先生成密钥序列，并以之填充密钥序列缓冲区；响应加密请求而对数据实施加密时直接从密钥序列缓冲区获取所需的全部或部分密钥序列。这样，序列密码实施数据加密的代价被有效分散在系统运行的整个时期内；在加密请求发生时，序列密码只需异或操作的代价即可完成加密过程。

摘要： 本发明公开了一种基于序列密码的强PUF抗机器学习攻击方法及电路，通过产生m位随机密钥流Z对原始输入激励C进行逐位加密混淆，由于加密混淆依赖于预置的随机密钥k，故实际施加到目标强PUF的输入激励将被彻底扰乱，且无法从原始输入激励通过逆变换获得，影响原始输入激励与输出响应的真实映射关系，提高强PUF抗机器学习攻击能力；优点是只需要设置对原始输入激励进行混淆加密的混淆电路和串并转换电路SIPO即可，减小了硬件开销，在具有较高的可靠性和较小的硬件开销的基础上，抗机器学习攻击能力强。

摘要： 本发明提供了一类面向软件、高速、可扩展的序列密码算法族。该算法族采用可扩展、组件式的算法框架，包括：本原模式、并行扩展模式。本原模式采用非线性源和带记忆的FSM的组合结构，其中非线性源采用LFSR串联NFSR的形式，FSM通过连接件和插件两类组件采用并行的非线性函数R快速实现非线性置乱，非线性源与FSM采用了头部反馈、尾部输出的组合方式；并行扩展模式为，通过将多个上述非线性源的LFSR部分首尾相连成圈，构成一个周期更长的扩展非线性源，通过将多个上述FSM的连接件首尾相连成圈，构成一个状态更大的扩展FSM，通过将扩展的非线性源与FSM按照原头部反馈、尾部输出的方式对应组合，每次输出更长的密钥流。该算法族至少支持256比特密钥，提供更高加密效率。

摘要： 本申请公开了一种基于时间序列密码的远程登录方法、装置及存储介质，用于统一管理账户和车端权限，提高安全性。本申请公开的基于时间序列密码的远程登录方法包括：用户使用域控账户远程登录；对所述域控账户进行匹配校验；根据所述匹配校验的结果，确定所述域控账户对应的权限，并获取线上车辆列表；根据所述线上车辆列表中的车辆编码，确定动态主机IP地址；根据预定的规则和访问时间确定默认用户访问所述IP地址的默认用户密码；所述默认用户通过所述默认用户密码访问所述IP地址的主机；其中，所述默认账户与所述域控账户不同。本申请还提供了一种基于时间序列密码的远程登录装置及存储介质。

摘要： 本发明公开了一种非联网设备接龙取值变函数序列密码生成方式.所述方式:非联网设备预设或初始化多组多位随机数组,多组位值算式,根据接龙存储位,取每位数值对应的多组随机数组位置的数值,根据接龙存储位跳位选取算式运算.依据执行序数值接龙存储位运算个位值,跳位截取新的密码.在同步数组和算式的云主机上,鉴别使用者权限后获取密码.通过比对密码方式实现使用者鉴别权限使用设备的目的.可应用于非联网共享设备.上述密码跳位选取不完整片断,故不存在反向破解.设备不联网,不存在黑客攻击设备和拦截通讯的可能.低成本高安全性解决非联网设备鉴别使用者权限的可靠方法.可促使小计算器成本控制上百组收件柜。