[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LSNRR

权利要求书

1.基于非线性循环移位寄存器NRR的轻量级流密码LSNRR，其总体特征是：采用了4个NRR；4个NRR的字长m均为32b(比特)，级数n分别为4、5、4、3；其中第1个NRR用于密钥编排，另3个NRR的输出进行模加来产生密钥流KS，即

KSi=(bi+5⊕di+4⊕ei+3)]]>

其中i≥0，b_i+5、d_i+4、e_i+3分别为3个NRR的输出，KS_i和b_i+5、d_i+4、e_i+3都是32位数。

2.根据权利要求1所述的轻量级流密码LSNRR，其采用的非线性循环移位寄存器NRR的特征是：当字长为m比特时，n级NRR采用以下反馈模式由前n个字a_i～a_i+n-1中的首尾2字递推下一个字a_i+n

ai+n={[(ai+n-1<<<j)⊕ai]+c}mod2m]]>

上式中，i≥0，n≥2，字长m取平台的位数；模运算mod表示求余数；＜＜＜j表示循环左移j位，j在0～m-1之间循环变化，即j＝imodm；表示模加；c为1～2^m-1之间的奇数；输入的初始n个字a₀～a_n-1取值都不限，输入的每个字都是任意m比特长的数。

3.根据权利要求1所述的轻量级流密码LSNRR，其产生密钥流KS的过程用KS＝LSNRR(K，IV)表示；其中输入参数K为长度Lk≥16B(字节)的密钥；IV是保密通信中用于抗重放攻击的初始向量，与密钥K等长；对于16B的密钥和32位平台，将密钥K和初值IV表示成4个32位字级联：

K＝(K₀||K₁||K₂||K₃)；IV＝(IV₀||IV₁||IV₂||IV₃)

SNRR算法中第1个NRR的特征是：初值为A₀＝(a₀||a₁||a₂||a₃)＝K^IV；其反馈模式为：

a_i+4＝{[(a_i+3＜＜＜j)^a_i]+1}mod2³²，其中i≥0，j＝imod32，^表示逐位异或运算。