序列密碼非線性組件的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、對稱密碼體制具有加解密效率高、速度快、易于軟硬件實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)開銷小等特點(diǎn)，因此適合加密大量數(shù)據(jù)，被廣泛運(yùn)用在信息安全的各領(lǐng)域中。序列密碼是對稱密碼體制的重要組成部分，經(jīng)過幾十年的發(fā)展與完善，涌現(xiàn)出了源源不斷的設(shè)計(jì)新思想，具備了堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和豐富的理論成果。如今，已經(jīng)出現(xiàn)了多種類型的序列密碼，它們大多是硬件實(shí)現(xiàn)的專用算法，目前還無標(biāo)準(zhǔn)的序列密碼算法。本論文著重學(xué)習(xí)研究序列密碼非線性組件和序列密碼算法的設(shè)計(jì)工作，主要完成的內(nèi)容如下：

2、　　1.了解了序列密碼的發(fā)展歷程，學(xué)習(xí)了序列密碼的基本概念、分類和原理，學(xué)習(xí)了序列密碼的五個(gè)基本編碼環(huán)節(jié)和九種傳統(tǒng)密鑰序列產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)方法，給出了序列密碼設(shè)計(jì)中的六條一般性的準(zhǔn)則。
　　2.介紹了加密體制中存在的四種基本攻擊類型，介紹了針對序列密碼算法的四種分析方法，重點(diǎn)介紹了一種基于圖論的差分分析方法，這種方法能夠通過矩陣乘法來有效地計(jì)算差分概率。
　　3.測試了SOBER-t16算法中函數(shù) f(x)的各項(xiàng)安全性指標(biāo)：差分

3、均勻度、非線性度、代數(shù)次數(shù)、相關(guān)免疫階，并得到了一些關(guān)于非線性過濾層安全性的結(jié)論。同時(shí)，設(shè)計(jì)了兩個(gè)思路大不相同的非線性組件sunshine和moonlight，分別闡述了這兩個(gè)組件的設(shè)計(jì)思路，利用隨機(jī)抽樣檢測測試了這兩個(gè)組件的各項(xiàng)安全性指標(biāo)。
　　4.基于所設(shè)計(jì)的sunshine和moonlight組件，設(shè)計(jì)出了兩個(gè)全新的序列密碼算法SUN和MOON，給出了算法的設(shè)計(jì)思路。同時(shí)討論了迭代結(jié)構(gòu)對代數(shù)次數(shù)的影響，并且給出了相關(guān)證明，得