基于余数系统与置换多项式的高速长周期伪随机序列生成方法

摘要：

低复杂度长周期数字伪随机序列在现代加密、通信等系统中具有广泛的应用.该文提出一种基于余数系统和有限域置换多项式的伪随机序列生成方法.该方法基于中国剩余定理将多个互质的小周期有限域随机序列进行单射扩展生成长周期数字伪随机序列,置换多项式的迭代计算在多个并行的小动态范围有限域上进行,从而降低了硬件实现中迭代环路的计算位宽,提高了生成速率.该文还给出构建长周期伪随机序列的置换多项式参数选择方法和中国剩余定理优化方法,在现有技术平台下可轻易实现2100以上的序列周期.同时,该方法具有极大的迭代多项式选择自由度,例如仅在q≡2(mod 3)且q≤503的有限域上满足要求的置换多项式就有10905种.硬件实现结构简单,基于Xilinx XC7Z020芯片实现290的随机序列仅需20个18 kbit的BRAM和少量逻辑资源,无需乘法器,生成速率可达449.236 Mbps.基于NIST的测试表明序列具有良好的随机特性.

关键词：伪随机序列、余数系统、置换多项式、高速、长周期、现场可编程逻辑门阵列

所属期刊栏目：40

分类号：TN918.2

资助基金：国家自然科学基金面上项目61571083 The National Natural Science Foundation of China 61571083

在线出版日期：2018-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：42-49