一种非线性最大长度伪随机序列发生器的设计

伪随机序列在众多领域得到应用,研究伪随机序列的产生具有重要意义。基于m序列,首次提出采用特征函数构造非线性最大长度移位寄存器反馈函数。运用这种方法,构造了一类非线性反馈函数。根据该类反馈函数,设计了非线性伪随机序列发生器,并在FPGA(EPF10K)上得到实现。结果表明,该序列发生器生成的伪随机序列,周期长度,平衡特性、游程特性与m序列相同,非线性度较之得到提高,是难得的序列。

基于线性同余的伪随机序列图像加密

为了进行保密通信,需要对图像进行加密,采用了一种基于线性同余的序列加密方法。提出了一种基于24比特的线性同余随机序列发生器y(n+1)=(32719*y(n))mod(16777213),通过独立性和均匀性检验证明了发生器产生的序列的随机性。将初始值作为密钥,产生伪随机序列,与图像像素通过异或加解密。描述了基于该线性同余随机序列的图像加解密算法。图像加密解密实验表明,序列具有参数敏感性。所提出的线性同余随机序列发生器能够正确产生伪随机序列,可以用于最大像素为2896×2896的图像加解密通信。

线性伪随机序列的综合与产生

研究了线性移位寄存器的综合问题,对于给定的二元周期序列,可以采用梅西算法实现序列的综合,用C语言编程,找到了产生该序列的最短线性移位寄存器。借助EDA技术,以EPLD为硬件基础,经过设计优化,构成了起始状态可预置、序列周期可改变的伪随机序列发生器,并进行了仿真实验,硬件实验证实了设计的合理性。

改进基于均值运算的线性同余伪随机序列图像置乱算法研究

随着网络技术的迅猛发展,图像被作为一种数据信息频繁传输于世界各地的网络中。为了保证某些保密图像的安全性,提出了一种改进基于均值运算的线性同余伪随机序列图像置乱算法,先对通过均值运算获取的图像象素进行矩阵转换,将每个象素值从十进制转换成二进制,随后实现按位倒序,将其逐个转换成十进制数,最终实现对于图像的置乱。实验结果表明,该算法更加适用于图像文件的加密传输和秘密图像信息在数字水印技术中的置乱预处理,而且对图像的处理有良好的鲁棒性。

细胞自动机伪随机序列的线性复杂度分析

细胞自动机是一种时间、空间和状态均离散的动力学系统 ,是反馈移位寄存器这一有限状态机的推广。本文使用Berlekamp Massey算法对细胞自动机产生的伪随机序列进行线性复杂度分析 ,在此基础上利用计算机模拟出了细胞自动机的线性复杂度分类图。最后 ,对细胞自动机产生的m序列的局部伪随机统计特性进行了分析和仿真 ,实验说明了基于细胞自动机的伪随机序列具有与移位寄存器相似的伪随机统计特性 ,且其电路具有更高的速度优势。

基于线性反馈移位寄存器和组合猫映射的伪随机序列生成方法

分析了线性反馈移位寄存器(LFSR)和猫映射的基本结构,给出了一种基于LFSR与猫映射的伪随机序列生成方法。该方法根据LFSR的计算结果产生相应的选择函数,通过选择函数确定当前迭代计算中猫映射的系数矩阵;应用选定的系数矩阵进行迭代计算产生相应的混沌序列,将其二值化后作为反馈值与LFSR的反馈值进行异或运算,运算结果作为LFSR的最终反馈值,实现对LFSR生成序列的随机扰动。通过实验对生成序列的性能进行了分析,结果表明,产生的混沌序列具有良好的随机性和安全性。

基于非线性二值化的超混沌伪随机序列生成

为得到随机性和安全性更好的伪随机序列,提出了一种基于非线性二值化的超混沌伪随机序列生成方法。首先,从洛伦兹系统构型出发,构建新的七维超混沌系统,基于耗散性、李指数和相图分析非线性动力学特性;其次,利用该七维超混沌系统产生一个超混沌序列,取出各序列值的小数部分,产生另一新序列;新序列的二值化是将待量化序列点值之前的序列平均值作为动态阈值。仿真实验结果表明,该方法生成的伪随机序列通过了平衡性、相关性、序列检验、初值敏感性以及游程检验等5种随机性检验,从而证明序列具有良好的安全性和随机性。

基于FPGA的Leap-forward型线性反馈移位寄存器在伪随机序列算法中的应用

传统线性反馈移位寄存器(LFSR)的输出序列是周期性的,每个时钟周期只能输出一位随机序列,生成伪随机序列时存在计算速度与序列长度相矛盾的问题。文章利用Leap-forward思路对移位寄存器进行改进,提出一种Leap-forward型线性反馈寄存器(LFSR)算法。FPGA编码实现的结果表明,利用该算法生成的伪随机序列在满足均衡性、游程特性、自相关特性等随机特性的同时,大幅提升了输出数据效率。

GF(2)上伪随机序列s~∞与~∞的复杂性分析

提出了域GF(2 )上伪随机序列s∞ 的极小多项式fs(x)与s∞ 按位取反后所得序列 s∞ 的极小多项式f s(x)之间的关系表达式 .关系表明f s(x)等于 (1+x)fs(x) ,若x =1不是fs(x)的根 ;f s(x)等于 (1+x)f1(x) ,若x =1是fs(x)的单根且fs(x)等于 (1+x)f1(x) ;f s(x)等于fs(x) ,若x =1是fs(x)的重根 .利用上述关系分析了域GF(2 )上伪随机序列sN 与 sN 的重量复杂度之间的关系 ,结果表明重量复杂度WCu(sN)和WCN-u(sN)的差不超过 1,这样可使重量复杂度的计算量减少一半 .文中所提出的关系可用于分析域GF(2 )

基于混沌系统的伪随机序列生成方法

给出了一种循环迭代结构的伪随机序列生成方法。选择函数根据LFSR的计算结果进行取值,确定当前迭代计算使用的混沌系统,通过迭代计算产生相应的混沌序列,然后将生成的混沌序列进行相应的数制转换,将得到的二进制值序列作为产生的伪随机序列输出,同时将其作为反馈值与LFSR的反馈值进行相应的运算,运算结果作为LFSR的最终反馈值,实现对LFSR生成序列的随机扰动。通过实验对生成的伪随机序列进行了分析,结果表明,产生的序列具有良好的随机性和安全性。

基于混沌伪随机序列发生器的图像加密方法

提出了一种基于两个参数随机变换的混沌系统的伪随机序列发生器,生成一个随机性好、周期长的密钥序列并给出了统计特性分析的严格的理论证明。用此序列进行图像加解密实验,结果分析表明,提出的算法能够得到令人满意的加密效果。

基于线性同余法的伪随机数产生算法

随机数产生是计算机仿真领域重要的研究方向。针对物理方法产生随机数具有无法重现、费用较高等缺点,文章基于线性同余法研究伪随机数产生。首先,分析了伪随机数产生算法的要求,包括有随机性、均匀性、重现性、速度快、独立性等;然后,研究伪随机数产生算法,包括伪随机序列定义、线性同余法的概念及性质、线性同余法的解法引理、线性同余发生器产生伪随机数;最后,为了计算机编程实现,研究产生伪随机数算法程序流程。文章研究内容产生的伪随机数,具有产生速度快、输出序列周期长等特点,是一种理想的伪随机数产生算法。

基于FPGA的高速伪随机序列发生器设计

随着现代通信系统处理的最大数据速率的不断提高,需要高速的伪随机测试信号发生器。通过对m序列生成原理的研究,提出了一种基于FPGA的高速伪随机序列产生的方法。该方法基于m序列的采样定理和移位相加性,并行产生多组初始相位不同的m序列,最后通过模2加法器获得高速的m序列。从m序列的基本原理出发,给出了实现该高速m序列发生器的硬件设计,并用ModelSim软件对其进行仿真。实验结果表明,使用该方法实现的伪随机序列发生器,结构简单、速度快。

基于DSP的任意长度伪随机序列产生方法

在实际应用中,直接利用DSP产生任意长度伪随机序列的方法,可以为系统设计和测试带来便利。文中基于线性同余算法,结合Analo Gdevices公司DSP芯片TigerSHARC20XS的运算结构,设计出一种利用寻址递减长度序列,从而产生具有遍历性的任意长度伪随机序列的方法。通过对比,说明此方法成功解决了传统方法中,利用DSP的反馈位移寄存器只能产生2n(1≤n≤32)长度伪随机序列的问题,在生成序列的任意长度方面具有一定创新性,对通信传输和雷达变频抗干扰具有一定的参考价值。

一类理想自相关序列的伪随机性

伪随机序列在流密码、信道编码、扩频通信等领域有着广泛的应用 .线性复杂度及其稳定性是序列伪随机性的重要度量指标 .CDing等给出了一类具有理想自相关性的周期序列 ,该序列的 0 - 1分布是几乎均衡的 .本文讨论了此类序列的其它伪随机性 .本文的主要结果如下 :此类序列具有令人满意的线性复杂度 ;

混沌伪随机序列发生器设计与分析

对区间数目参数化分段线性混沌映射(SNP-PLCM)的密码学特性进行详细分析,并以此为基础,提出了一种基于区间数目参数化分段线性混沌映射的伪随机序列发生器。该发生器同时利用控制参数扰动策略和输出序列扰动策略避免数字化混沌系统的动力学特性退化。理论分析和仿真实验结果表明,该算法产生的伪随机序列具有理想的性能。

细胞自动机组合伪随机序列发生器

结合细胞自动机所特有的单元结构的简单性、单元之间作用的局部性和信息处理的高度并行性等特点,利用细胞自动机产生高速序列;分析了比特与、或、异或运算周期特性,其周期等于各自周期的最小公倍数;证明了比特异或运算的频率特性优于原有的频率特性。研究了比特组合运算的线性复杂独特性,比特与、或运算的线性复杂度等于各自线性复杂度的乘积,异或运算的线性复杂度等于各自线性复杂度之和。利用伪随机特性检测方法和线性复杂度的测试方法的计算机模拟表明细胞自动机组合伪随机序列发生器实现简单、速度高、能有效增加序列周期长,改善序列伪随机统计特性,并能有效增加伪随机序列的线性复杂度。

一种基于RSA思想产生伪随机序列的算法

本文提出了一种产生伪随机序列的新算法,该算法所产生的序列不但具有与高次幂剩余序列可比拟的统计特性,而且其保密性也远强于线性同余序列。我们还通过计算机模拟实验验证了该算法的有效性,文中给出了部分实验结果。

流密码中伪随机序列发生器的构造与应用

伪随机序列的性质和构造是流密码中的研究重点。针对m-序列的线性复杂度较低而存在被破译的可能性,提出了一种改进的非线性伪随机发生器。经统计实验分析,该伪随机序列生成的密钥流具有较高的线性复杂度和良好的密码学特性。