[发明专利]一种伪随机时变交织参数的生成方法及装置

说明书

本发明专利公开了一种伪随机时变交织参数的生成方法及装置，其中涉及的伪随机时变交织参数的生成方法，步骤包括：给交织器输入数据、加载种子交织参数、计算伪随机循环移位参数、计算衍生交织参数、对输入数据进行交织、判断级联交织是否完成和输出结果；其中涉及的伪随机时变交织参数的生成装置，结构包括：种子交织参数加载器、伪随机数发生器、循环移位器、交织器和控制器。本发明有助于提高交织加密方法的安全性。

技术领域

本发明专利涉及通信信息处理技术领域，尤其涉及基于伪随机时变交织编码的信息加密方法，具体地说，是一种伪随机时变交织参数的生成方法及装置。

背景技术

交织编码是一种重要的信息编码技术，常常与前向纠错编码联合使用，以纠正突发性差错。交织编码的基本原理如下：假设对于集合Z＝{1,2,3,…,L}，存在从Z到Z的一一映射π，使得

j＝π(i)i,j∈Z∩i不全等于j.

定义

π＝{π(i)|i＝1,2,3,…,L}

为交织参数。如果

i＝π(i)

则称i为不动点。假设第k个输入数据分组和第k个输出数据分组的长度均为L，i表示元素在输入数据分组中的地址(即交织前的地址)，π(i)表示元素在输出数据分组中的地址(即交织后的地址)。则，操作

就是按照交织参数π对输入数据分组进行的交织编码。

根据以上分析可知，交织编码的本质是在不改变元素值和分组长度的前提下对输入数据分组中的元素进行重新排序。因此，只要D_in中的元素不完全相同，就可以通过恰当地设计交织参数，使D_out≠D_in。由此可知，交织编码具有对分组数据进行置乱加密的潜在价值。

然而，因其交织参数固定不变，上述交织编码方案不适用于加密编码。采用同一组交织参数对多个数据分组进行交织加密等价于采用固定的加密方案进行多次加密。根据现代密码学的理论，这种加密方式是不安全的。解决方案之一是使用随时间变化的交织参数，即针对每一个数据分组采用一组不同的交织参数π_k。基于安全的要求和解交织的可行性，交织参数随时间的变化应具有伪随机性。

发明专利内容

为了解决上述问题，本发明提供一种伪随机时变交织参数的生成方法及装置。基于伪随机数和真随机数的计算不可区分性，该方法可以生成与真随机交织参数具有计算不可区分性的伪随机交织参数，从而提高交织加密方法的安全性。

为了实现本发明专利的目的，拟采用以下技术：

一种伪随机时变交织参数的生成方法，假设交织深度为L，自然序地址为π₀＝{1,2,3,…,L}，预先设计N组固定的种子交织参数π_seed,n(n＝1,2,…,N)，计算第k组伪随机交织参数π_k，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：给交织器输入数据p_k,n，当n＝1时，p_k,1＝π₀；当n＝2,3,…,N时，p_k,n＝π_k,n-1，其中，π_k,n-1是第n-1级交织运算的结果；

步骤2)：加载种子交织参数，对于第n级交织运算，种子交织参数加载器将第n组种子交织参数π_seed,n加载到循环移位器；

步骤3)：计算伪随机循环移位参数s_k,n；