基于线性反馈移位寄存器和混沌系统的伪随机序列生成方法.PDFVIP

第卷第期 年月 ５９ ４ ２０１０ ４ 物　 理　 学　 报 Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．４，Ａｐｒｉｌ，２０１０ １０００３２９０／ ２０１０／ ５９ ０４ ／２　２８９０９ （） ＡＣＴＡ ＰＨＹＳＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ２０１０ Ｃｈｉｎ．Ｐｈｙｓ．Ｓｏｃ． 基于线性反馈移位寄存器和混沌系统的  伪随机序列生成方法 张雪锋 范九伦　 （西安邮电学院信息与控制系，西安 ） 　 ７１００６１ （２００９ 年７ 月１５ 日收到；２００９ 年８ 月４ 日收到修改稿） 结合线性反馈移位寄存器（ ）和混沌理论各自的优点，采用循环迭代结构，给出一种将 和混沌理论 　 　 ＬＦＳＲ ＬＦＳＲ 相结合的伪随机序列生成方法．首先根据ＬＦＳＲ 的计算结果产生相应的选择函数，通过选择函数确定当前迭代计算 使用的混沌系统，应用选择的混沌系统进行迭代计算产生相应的混沌序列；然后把生成的混沌序列进行数制转换， 在将得到的二进制序列作为产生的伪随机序列输出的同时将其作为反馈值与ＬＦＳＲ 的反馈值进行相应的运算，运 算结果作为 的最终反馈值，实现对 生成序列的随机扰动该方法既可生成二值伪随机序列，也可生成 ＬＦＳＲ ＬＦＳＲ ． 实值伪随机序列．通过实验对生成的伪随机序列进行了分析，结果表明，产生的序列具有良好的随机性和安全性． 关键词：线性反馈移位寄存器，混沌系统，伪随机序列，随机性 ＰＡＣＣ：０５４５ ＬＦＳＲ 相比之下，这种传统的基于 的伪随机序列生 ［，］ ８ ９ １ 引 言 成技术的软件实现效率很低，安全性较差 ． 为 ＬＦＳＲ 此，研究者着手考虑结合 的优点并融入其他 流密码技术是密码学中一类主流加密技术，已 技术，来获得性能更好的密钥流生成器．其中，结合 被广泛应用于信息加密、分布式计算、码分多址 ＬＦＳＲ 和混沌理论各自的优点来设计性能优良、安全 （ ）系统等领域流密码技术的核心是构造高 ＣＤＭＡ ． 性高的伪随机序列生成器是目前的一个发展方向． 性能的密钥流，密钥流是通过伪随机数发生器 混沌具有良好的伪随机性、初值敏感性和遍历 （ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ ｎｕｍｂｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＰＲＮＧ）生成的，设 性等特点，同时具有确定可再生的性质，基于混沌 计性能良好的密钥流生成器是流密码领域的一个 理论的伪随机序列生成技术研究引起了广泛的关 ［—］ １ ３ ［—］ 研究热点 ． １０ １２ 混沌系统良好的密码学特性保证了产生的