一种混沌伪随机序列的设计及其应用.pdfVIP

维普资讯 第31卷 第18期 计 算 机 工 程 2005年9月 Vo1．31 № l8 ComputerEngineering September 2005 · 安全技术 · 文章缩号：l伽o—3428(2ol}5)l8—ol5o—l}3 文献标识码；A 中圈分类号：TP309．2 一 种混沌伪随机序列的设计及其应用 刘建夏 0 (1 中国科学院计算技术研究所软件研究室，北京 100080；2 中国科学院研究生院，北京 100039) 摘 要：提出了一种基于改进型Logistic混沌映射的伪随机序列发生器，理论和试验的结果证明该伪随机数发生器产生的随机序列具有良 好的密码学性能，以此为基础设计了一种新型的混沌流密码方案。试验结果表明，该加密方案取得了令人满意的结果。 关健词：Logistic映射；混沌；伪随机数发生器；流密码 DesignofAChaoticRandom SequenceandItsApplication LIUJianxia’ (1．SoftwareDivision．InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences，Beijing100080； 2．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100039) [Abstract]Anewpseudo—randomnumbergenerator(PRNG)basedonamodifiedLogisticmapisproposed．Theoreticalandexperimentalresults indicatethatthisnew PRNG hasgoodcipherperformance．BasedonthisPRNG ，achaoticstream cipherisdesignedandgetssatisyingeffectafter someexperimentaltests． 1KeywordslLogisticmap；Chaos；PRNG；Streamcipher 在流密码设计中的核心部分是伪随机数发生器。传统的 证明 改进型 Logistic映射产生的混沌序列的概率分布 伪随机数发生器广泛采用的是 m一序列以及以m一序列为基础 函数为 的改进序列，但是m一序列的线性复杂度较低，存在被破译的 r 1 可能性，理论上已经证明…，只要知道 m一序列中的任意 2n P r(()l==』{—4l一 ‘，I)((3)) 位即可确定整个m一序列。 l0 其 他 混沌系统具有伪随机性、轨道不可预测性、对初始条件 因为p(x)不依赖初始值，所以{x(i)}在(一1，1)上是遍历的， 和参数极端敏感性 ，非常适合做伪随机数发生器，许多研究 对于几乎所有的初始条件，生成的混沌轨道都将得到相同的 分布函数。 集中在使用混沌系统构造伪随机数发生器的相关算法及性能 分析上 一。在大部分基于混沌系统的伪随机数发生器的流密 注意到 码中，只使用单个混沌映射，这样可能存在一些潜在的动力 l1 ∈(一1，一42／2)u (42／2，1) ． 学攻击方法从模拟混沌轨道中抽取到有用的信息，另一方面，