基于分组加密同步信息的自同步序列密码算法

针对现有同步序列密码算法不适用于网络传输中1对n传输模式的问题,提出一种基于分组加密同步信息的自同步序列密码算法。该算法首先生成一个随机数作为同步信息,用分组密码算法对其进行加密保护;同时以此随机数作为序列密码算法的密钥种子,对数据进行序列加密形成密文;最后将密文与加密后的同步信息一同发往接收端;接收端按相反过程解密得到原始数据。该算法在计算机上利用高级加密标准(AES)实现同步信息的分组加密、用RC4实现数据的序列加密后,在数据包很小时,性能不如单纯的AES;当数据包在128 B以上时,性能优于AES,并且数据包越大,其性能相对AES越优。当数据包为1 KB时,其加密速度为AES算法的12倍,解密速度是AES算法的16倍;数据包达到5 MB以上时,其性能与RC4基本相同,加密速度可达AES的25倍,解密速度可达AES的69倍。分析和实验结果表明,该算法在总体运算速度上优于AES算法,安全性上与AES算法相近,适应性上优于RC4算法,比较适用于UDP、TCP等网络传输协议的加密保护。

对序列密码统计测试的新方法

对密钥流的统计分析是序列密码算法设计与分析中的重要内容。文中从随机布尔函数和随机向量值函数的Walsh谱的分布特性出发,对同步序列密码提出了两种新的选择IV统计分析方法。并利用这些新方法对入选eSTREAM计划的Grainv0、Grainv1和Trivium算法进行了统计测试。结果表明,Grainv0和Grainv1的伪随机性没有达到最好。