[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

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：上式中，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4个NRR设计了一种轻量级流密码LSNRR，其中第1个NRR用于密钥编排，另3个NRR的输出进行模加产生LSNRR的密钥流。LSNRR的效率高于常用普通对称密码，资源受限不受限的环境都适用，主要用于数据加解密。

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${\mathrm{KS}}_i=(b_{i+5}\⊕d_{i+4}\⊕e_{i+3})$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。