一种基于Rule30+细胞自动机的流密码设计方法

摘要：

细胞自动机是一种常见的用来设计随机数发生器和流密码的方法,目前许多流密码的设计都直接或是间接的使用了这种方法.由S.Wolfram提出的,使用Rule30细胞自动机生成伪随机序列的方法是一种经典的基于非线型细胞自动机设计流密码的思路.它具有硬件开销较小,密钥流随机性良好的特点,由于存在不可避免的线性相关性问题,无法满足现代密码学对安全性的要求.本文提出一种新的规则Rule30+,并给出一种基于Rule30+细胞自动机的流密码设计.该细胞自动机能够解决线性相关性问题,流密码的结构属于Grain Family,这种结构包含线性模块,非线性模块和输出函数,并且很契合细胞自动机并行执行,相邻依赖的特性.本文提出的流密码支持任意长度的密钥,在本文中,我们选取的密钥(Key)长度为128比特,初始化向量(IV)的长度为112比特.流密码产生的密钥流具有良好的随机性质,同时具有较小的硬件开销.

关键词：流密码、细胞自动机、Rule30

所属期刊栏目：7

分类号：TP309.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费

在线出版日期：2020-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：439-452