[发明专利]一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置。本发明方法包括步骤：选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，序列a，b具有相同的自相关分布；对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构b,然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。本发明装置与方法相对应。本发明在几乎不增加存储空间的情况下使得周期变为原来的4倍，同时保持了原来序列的良好自相关性质、平衡性质和线性复杂度性质。

技术领域

本发明属于密钥技术领域，尤其涉及一种基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置。

背景技术

随着信息化社会的发展，信息在社会发展中的作用和地位越来越重要，信息安全问题已经成为影响社会稳定和国家安危的战略性问题。信息安全的理论核心是密码学，而流密码是密码学的重要研究，它具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、没有或只有有限的错误传播等特点，因此在实际应用中，特别是专用或机密机构中保持着优势，典型的应用领域包括无线通信、外交通信。流密码的安全性依赖于密钥流的随机性质。1949年Shannon证明了密钥流完全随机的流密码体制是绝对安全的，这给流密码技术的研究以强大的支持。但是在工程上使密钥流具有完全的随机性质，只能利用移位寄存器等设备产生具有一定伪随机性质的序列充当密钥流。周期、自相关性、平衡性和线性复杂度是重要的伪随机指标，好的密钥流序列必须具有好的伪随机指标。

现有的密钥流生成装置主要采用移位寄存器，基本分为线性和非线性两类，如图1和图3。随着保密通信的发展需要，大数据的加密需要更多具有良好性质的大周期密钥流序列，而现有的加密装置无法很好满足这种需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的基于新型交织技术的密钥流生成方法及装置，旨在解决现有的加密装置的密钥流序列周期较小，不能很好的对大数据进行加密的问题。

本发明是这样实现的，一种基于新型交织技术的密钥流生成方法，包括以下步骤：

S1、选择输入周期为N的二元序列a，b，其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布；

S2、对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列

S3、对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。

优选地，在步骤S1中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列等以及它们的移位序列等等。考虑到生成速度，建议优先选择m-序列。

优选地，在步骤S1中，为保证a，b具有相同的自相关分布，可以选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。

本发明进一步公开了一种基于新型交织技术的密钥流生成装置，包括：

序列选择模块，用于选择输入周期为N的二元序列a，b，其中其中N为奇数，a，b具有相同的自相关分布；

取补截取模块，用于对二元序列a进行取补，即对a的每一个元素与1进行模2加，得到补序列分别截取b的左位移位序列

序列输出模块，用于对以上序列a、b以及进行同步，以它们作为列向量构成矩阵结构然后按照从左到右的顺序依次输出数据从而得到序列w。

优选地，在所述序列选择模块中，所述输入序列a，b包括Legendre序列、m-序列、Sidelnikov序列等以及它们的移位序列等等。考虑到生成速度，建议优先选择m-序列。

优选地，在所述序列选择模块中，为保证a，b具有相同的自相关分布，可以选择它们都为具有理想自相关的序列，或者二者满足移位等价。