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细胞自动机在密码中的应用

李毅  
【摘要】:本文主要对细胞自动机的周期、细胞自动机产生序列的密码性能、利用细胞自动机构造密码的方式及硬件实现技术进行了研究。文章首先介绍了序列密码及细胞自动机的相关知识;然后对利用细胞自动机构造序列密码的方式及其安全性进行了研究;通过实现了一类简单的CA 和LFSR,分析了细胞自动机在硬件实现上的优点;最后通过比较一个结构简单的CA 产生的序列和一个LFSR产生的序列,分析了CA 在密码性能上的优点。 本文得到的主要成果如下: 1.结合细胞自动机的特征多项式,提出了一种可行的构造具有最 大周期的CA 的方法。 2.提出了几种利用细胞自动机构造序列密码的方法,深入地分析 了两种典型的构造方法,一种结合布尔函数构造,另一种引入PCA 技 术构造。 3.通过利用FPGA 实现一个CA 和LFSR,得出了CA 在硬件实现 方面具有时延少、速度快、实现难度不大等优点,同时也看到其耗费的 资源间比LFSR 略大的缺点。 4.通过分别对一个结构简单的CA 和LFSR 产生的序列的研究, 得出细胞自动机可以产生出密码性能较好的序列,尤其是可以产生出线 性复杂度较高的序列,另外,从多个细胞抽出的序列可以并行使用而不 影响安全性。


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1 李毅;细胞自动机在密码中的应用[D];电子科技大学;2004年
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