[发明专利]非线性循环移位寄存器

摘要

反馈移位寄存器(FSR)是保密通信领域用于产生伪随机序列的密码部件，有线性FSR(LFSR)和非线性FSR(NLFSR)等。非线性循环移位寄存器(NRSR)是一种新型FSR。n级LFSR的最大周期为2ⁿ-1；n级NLFSR的最大周期为2ⁿ。字长为m比特时，n级NRSR采用以下反馈模式由前n个字递推下一个字：(＜＜＜表示循环左移，表示模2加或者模2^m加)上式中，m一般取平台的位数，例如8、16、32、64；mod表示模运算(求余)，i从0或1开始均可，n≥2。字长为m比特时，n级NRSR的周期大于(2^m)ⁿ，即安全性高于(N)LFSR；NRSR效率也高于常用的(N)LFSR。主要用途：设计流密码算法；设计分组密码中的密钥编排算法；设计杂凑(Hash)函数中的消息扩展算法。

主权项

1.非线性循环移位寄存器(NRSR)是一种新型反馈移位寄存器(FSR)，其总体特征是：当字长为m比特时(m一般取平台的位数，例如8、16、32、64)，n级NRSR采用以下反馈模式由前n个字(a_i～a_i+n-1)递推下一个字a_i+n(n≥2，i从0或从1开始均可)ai+n={[cn×rn(bn×ai+n-1)⊕······⊕c1×r1(b1×ai)]+c0}mod2m]]>其中，r_k(a)(1≤k≤n)表示a循环移位，至少有一个循环移位数在0～m-1之间循环变化，其它可以不移位；表示模2加(逐位异或)或者模2^m加，×表示模2^m乘，mod 2^m表示模2^m运算(求余数)；b_x、c_y为0～2^m-1之间的整数(1≤x≤n，0≤y≤n)，但c₀、b₁、c₁为奇数，还有1对(b_x，c_x)为奇数(2≤x≤n)，一般b_n、c_n取奇数；输入的初始n个字(a₀～a_n-1)取值都不限，输入的每个字都可以是任意m比特长的数。