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对几类钟控停走生成器的相关性分析

作　者: 胡学先
导　师: 刘文芬
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 密码学
关键词: 钟控 Gunther生成器组合生成器双侧停走生成器概率模型符合率快速相关攻击
分类号: TN918.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 49次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

不规则钟控是一项消除线性移位寄存器中固有的线性特性、以得到具有长周期和高线性复杂度的序列的重要技术。其中,停走式钟控在高速应用场合更受关注。相关性分析和相关攻击作为对采用了这些钟控方式的生成器的最为有效的攻击手段之一,受到了相关领域密码学者的普遍重视。本文综合运用概率论、测度论和随机过程等相关知识,对三类典型的钟控停走生成器——Glinther生成器,钟控停走组合生成器和双侧停走生成器——进行了相关性分析。首先,基于用Ciinther生成器概率模型输出序列重建相应的常规钟控下线性移位寄存器序列的方法,提出了一种对Giinther生成器中单个线性移位寄存器的快速相关攻击算法,进行了算法的复杂度分析并和其它攻击算法作了比较。比较结果表明,本文提出的算法在时间复杂度、攻击所需密钥量以及成功概率等方面达到了较好的折中。其次,分析了一般钟控停走组合生成器输出序列的概率分布性质,证明了生成器的输出序列是严平稳的,且服从强大数定律和中心极限定理;考察了钟控加法型组合生成器和钟控乘法型组合生成器的输出序列和相应的常规钟控下线性移位寄存器序列之间的符合率,给出了符合率的具体计算公式;给出了组合器输出序列段和输入序列段之间的联合分布以及部分输入序列段的后验概率的有效递归算法,进一步提出了利用后验概率对钟控组合生成器进行分别征服相关攻击的方法。最后,建立了双侧停走生成器的概率模型,研究了双侧停走生成器输出序列的概率分布性质和大数性质,证明了生成器输出序列服从强大数定律和中心极限定理,得到了生成器输出序列中0,1分布是不平衡的结论,由此指出不能将这种生成器直接作为密钥流生成器;给出了双侧停走生成器输出序列和相应的线性移位寄存器序列之间的符合率以及一阶差分序列之间的符合率,得到了符合率的表达式,揭示了这些序列的对应比特和对应序列段之间存在相关性。

全文目录

表目录  6-7
图目录  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章引言  10-13
第二章 Gunther生成器的相关性分析和相关攻击  13-27
  2.1 Gunther生成器的概率模型  13-14
  2.2 相关性分析  14-24
  2.3 快速相关攻击  24-25
  2.4 复杂度分析  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章钟控停走组合生成器的相关性分析  27-45
  3.1 钟控停走组合生成器的概率模型  27-28
  3.2 钟控停走组合生成器概率模型输出序列的性质分析  28-31
    3.2.1 输出序列的严平稳性  28-30
    3.2.2 输出序列的大数性质  30-31
  3.3 钟控加法型组合生成器的相关性分析  31-35
  3.4 钟控乘法型组合生成器的相关性分析  35-40
  3.5 基于后验概率判决的相关性分析  40-44
    3.5.1 组合器输入序列段的后验概率  41-42
    3.5.2 序列段联合概率的递归算法  42-43
    3.5.3 对钟控停走组合生成器的分别征服攻击  43-44
    3.5.4 攻击所需的序列长度N的确定  44
  3.6 本章小结  44-45
第四章双侧停走生成器的概率模型及相关性分析  45-56
  4.1 双侧停走生成器的概率模型  45-46
  4.2 序列的基本性质  46-52
    4.2.1 输出序列的分布  46-52
    4.2.2 输出序列的大数性质  52
  4.3 输出序列与输入序列的相关性分析  52-55
  4.4 本章小结  55-56
结束语  56-57
参考文献  57-59
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  59-60
致谢  60

对几类钟控停走生成器的相关性分析

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