Ключови думи: паралелни логически изчисления криптографски Transformations, линеен рекурсивен регистър смяна, поточни шифри, гама генератори с неравномерно движение, скаларна генератор продукт
въведение
Един ефективен начин за защита на информацията, предавана чрез комуникационните линии на всички видове, е за криптиране на съобщения, предавани [1, 2]. Линейни регистри повтарящи се смени (LRRS) са основните градивни елементи на много гама генератори, но самите те имат достатъчно ниска криптографска сигурност. [1-3]. Един начин за постигане на нелинейна функция гама символи на основните елементи на генератора, е неравномерен поток на информация в някои генератори, определя бутона [2, 3]. Промяна на закона за движение води до промяна в оригиналния му размер, увеличаване на неговата сложност. Необходимостта от преместващи регистъра за различен брой стъпки води до факта, че все по-голям брой цикли на генератора синхронизиращия се изисква за получаване на един диапазон от клетки. В тази статия, като се използва алгоритъм за прилагане на линеен повторение паралелно изместване регистър, чрез предефиниране на функцията за Булева обратна връзка, което го прави възможно да се получи състоянието на повтарящ регистъра за смяна чрез произволен брой работни цикли, пример изпълнение на един от GAMUT генератори с неравномерен трафик - генератор скаларно произведение.
1. Понятието скаларна генератор продукт
Генераторът на скаларен продукт (виж фиг. 1) се използва с LRRS две различни честоти часовник и евентуално различна дължина [3]. LRRS п 1 е с дължина (1) и индикатор за скорост г (1). съответно LRRS 2 - N (2) и D (2). Ключът е в първоначалното състояние LRRS - X0 (1) и X0 (2). Отделните бита на тези LRRS Обединените операция на логическо умножение (И), и след това, за да се получат изходните битове се комбинират с разширител на модул две, което означава, че изчислението на всеки и-ти малко диапазон се извършва чрез алгоритъма ..:
1. Shift LRRS 1-г (1) стъпки.
2. Преместете LRRS 2 г (2) етап.
3. Изчисли гама знак: Yi = = XK (1) XK (2).
Фиг. 1. вътрешен генератор продукт
2. Shift повтарящ се регистър за смяна с произволен брой стъпки на работен цикъл
Рецидив регистър за смяна с обратна връзка се състои от регистър на смени и верига реализиране на функцията за обратна връзка. За този клас устройства простият вид е повтарящ регистър с линейна обратна връзка (виж фиг. 2а). обратна функция в тези регистри, посочени операция "сума по модул две" над определени регистър бита. Броят на тези битове се определя на базата на полином от степен N [3]:
з (х) = х п + HN-1x N-1 + HN-2х п-2 + ... + h2x2 + h1x + h0,
където хай ∈ - облигации курс.
За да се гарантира максимален период псевдо-случайна последователност, генерирани LRRS, генераторния полином трябва да бъде примитивни и неизлечим. линейно уравнение повторение е изграден на основата, която, при извършване на изчисления в следната форма [2]:
х (п-1) (т + 1) = HN-1 х п-1 ... + h1 x1 + h0 x0. (1)
Пример 1 LRRS конструирана на базата генераторен полином Н (х) = Х5 + x2 1. е показана на Фиг. 2б.
Фиг. 2 линейни повтарящ се смени регистър (ОУ - сигнали на първоначалната инсталация на операционната система - отворена връзка, AП - шифровани
съобщение и - LRRS ниво)
За да се подобри ефективността, да направи възможно предефиниране на булеви функции, описващи операция LRRS, така че в един работен цикъл, за да получите няколко поредици от стойности. Изходни данни за изграждането на такива схеми са: дължина LRRS - н; първоначалното състояние LRRS - X = (хп-1, ..., x1, x0); линеен повторение уравнение е (X. Н), изработена от генераторен полином з (х); брой на симулирани стъпки на работа - г.
Необходимо е да се намери система за булеви функции F (X), определяне на обратна връзка при задействане LRRS на формата (фиг. 3), което дава възможност за една стъпка да се премине LRRS г стъпки.
Фиг. 3 Събирането LRRS паралела
Всеки следващ държавни LRRS могат да бъдат изразени по отношение на предишната. Стойността на най-маловажния бит се изчислява чрез линейна повторение уравнение (1), стойностите на останалите битове на правилните отместване изчислени стойности от предходните PPC клетки.
състояние зависимост RRS Xt + 1 = [х (п-1) (т + 1) ... x0 (т + 1)] в даден момент от предишния пълнежа Xt = [х (п-1) т ... x0t] може да създаде система булеви изрази:
(2)
където: т - предишното състояние LRRS, т 1 - последващо състояние PPC.
Последователно изчисляване на всеки следващ състояние на предишния НПК чрез системата логически изрази (2), можем да парцел състоянието на PPC, след определен брой работни цикли Xt + г от първоначалното пълнене X:
Всяка експресия, представляващ система е линейна полином Zhegalkin. Всеки израз ще бъде напълно определено, ако са определени коефициенти на променливите. За официално алгоритъма за определяне на експресията описва държавните LRRS в определено време, коефициентите на логически променливи могат да бъдат удобно представени под формата на матрица, в която редовете съответстват на състоянието на PPC в определено време, и колони - съответстват на първоначалното състояние на PPC:
,
където Wij ∈.
В началния път матрица коефициент ще изглежда така:
.
За да намерите коефициентите на следващия път, когато трябва да умножите матрица с вектор на коефициентите на уравнението на линейната повторение:
Wt + 1 = Wt х Н. (3)
полученият вектор беше сменен в първия ред, а останалите низ се премества от едно надолу.
3. Демонстрация например на вътрешната генератор продукт
Предистория:
За LRRS 1 - N (1) = 4, х (1) 3 (т + 1) = х (1) 1 тона + х (1) 0 т. г (1) = 2.
За LRRS 2 - N (2) = 3, х (2) 2 (т + 1) = х (2) 2т + х (2) 0 т. г (1) = 1.
За да намерите LRRS 1 обратна функция, която изпълнява измести от 2 стъпки на работа такт.
(4)
От верига изпълнение на този пример е показан в (фиг. 4).
Фиг. 4. Генератор Модел скаларен продукт
Описание на схемата. LRRS 1 е монтиран на D-тригера задейства DD3-ГГ6, функция обратна връзка (4) се осъществява в елементи DD1, DD2. LRRS 2 е монтиран на спусъците DD11-DD13 и разширител по модул две DD10. Bit-разумно съвпад LRRS съответните етапи 1 и 2, извършени LRRS елементи DD7-DD9, DD14 - модул Получената разширител две.
първите девет гама стойности за първоначалното пълнене на 1000 и 100 за LRRS LRRS 1 и 2, съответно, са показани в таблица. 1. В таблицата остава неизбраните редове, в които се записват отстраняват LRRS 1. бягане състояние диаграма на изпълнение получи гама генератор изход скаларен продукт, съответстващ на теоретични изчисления, където всяка скала марка получени в един работен цикъл.
Таблица 1
промяна на състояния на вътрешния генератор продукт на
По този начин, с незначителна усложнение на вериги (в този пример, един два входа ехидна модул две) на верига изпълнение на генератора получи скаларно произведение, в което да се получи гама марки изисква само работа един такт, а не две в класическия начин на реализация. описан алгоритъм замяна Функцията LRRS обратна връзка може да се използва за конструиране на по-сложни схеми GAMUT генератори скаларен продукт на произволни стойности на дължините на регистрите п (1) и п (2) и показатели скорост г (1) и D (2).
Висока производителност криптографски прилагане на схема многотарифни вътрешен генератор продукт
Изтегляне на тази статия в PDF формат или док
Произведено в SKNTS VSH SFedU