[发明专利]基于非线性循环移位寄存器的轻量级流密码技术LSNR2

摘要

移位寄存器是保密通信领域用于产生伪随机序列的密码部件，有线性反馈移位寄存器LFSR和非线性反馈移位寄存器NLFSR等，其最大周期T≤2ⁿ。n级非线性循环移位寄存器NRR的反馈模式为：其中，i≥0，n≥2，字长m取平台的位数；＜＜＜j表示循环左移j位；表示模加；c为1～2^m-1之间的奇数；输入的n个字初值a₀～a_n-1都不限，每字都是任意m位数。字长为m比特时，n级NRR的周期大于(2^m)ⁿ，即安全性高于传统的(N)LFSR；NRR效率也高于常用的(N)LFSR。采用3个NRR设计了一种轻量级流密码LSNR2，其中第1个NRR用于密钥编排，另2个NRR的输出进行模加产生LSNR2的密钥流。LSNR2的效率高于常用普通对称密码，且适合资源受限环境，主要用于信息系统中的数据加解密。

主权项

基于非线性循环移位寄存器NRR的轻量级流密码技术LSNR2，其总体特征是：采用了3个NRR；3个NRR的字长m均为32b(比特)，级数n分别为4、5、4；其中第1个NRR用于密钥编排，另2个NRR的输出进行模加来产生密钥流KS，即$K{S}_i=\left(b_{i+5}{\⊕d}_{i+4}\right)$其中i≥0，b_i+5、d_i+4分别为2个NRR的输出，KS_i和b_i+5、d_i+4都是32位数。