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基于椭圆曲线的改进RC4算法

计算机应用 2019年第8期39卷 2339-2345页

作者：陈虹刘雨朦肖成龙郭鹏飞肖振久辽宁工程技术大学软件学院

针对流密码(RC4)算法存在不变性弱密钥、密钥流序列随机性不高和算法初始状态可以被破解等问题,提出一种基于椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用椭圆曲线、哈希函数和伪随机数产生器生成初始密钥,在S盒和指针的作用下进行非线性变换最... 详细信息

针对流密码(RC4)算法存在不变性弱密钥、密钥流序列随机性不高和算法初始状态可以被破解等问题,提出一种基于椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用椭圆曲线、哈希函数和伪随机数产生器生成初始密钥,在S盒和指针的作用下进行非线性变换最终生成具有高随机性的密钥流序列。美国国家标准与技术研究院(NIST)随机性测试结果表明,改进算法的频率检验、游程检验和Maurer指标比原RC4算法分别高出0. 138 93,0. 130 81和0. 232 050,能有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗"受戒礼"攻击;初始密钥是一个分布均匀的随机数,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;椭圆曲线、哈希函数具有单向不可逆性,伪随机数产生器具有高密码强度,初始密钥猜测赋值困难,不易破解,能够抵抗状态猜测攻击。理论和实验结果表明改进RC4算法的随机性和安全性高于原RC4算法。

关键词：流密码(RC4)算法密钥流序列椭圆曲线哈希函数随机性

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RC4流密码算法的改进研究

RC4流密码算法的改进研究

作者：刘雨朦辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

RC4流密码算法广泛应用于网络安全传输、流媒体加密、电子信息加密等领域。随着互联网时代的高速发展,信息网络提供更多便捷服务的同时安全问题也悄然增多,RC4算法受到严重威胁,面临严峻挑战。针对RC4算法密钥流序列随机性不高,易受故... 详细信息

RC4流密码算法广泛应用于网络安全传输、流媒体加密、电子信息加密等领域。随着互联网时代的高速发展,信息网络提供更多便捷服务的同时安全问题也悄然增多,RC4算法受到严重威胁,面临严峻挑战。针对RC4算法密钥流序列随机性不高,易受故障引入攻击、区分攻击、状态猜测攻击和“受戒礼”攻击的问题,提出一种基于椭圆曲线和随机数产生器的RC4改进算法。首先,在密钥编制算法中利用随机比特产生器和随机大素数生成种子密钥Key,保证了S盒初始状态的随机性和安全性;其次,在伪随机序列生成算法中利用椭圆曲线产生秘密整数,每次输出后对S盒中元素重新赋值,状态表中的元素不断变化更新,以确保S盒中的元素的时效性,并且产生的密钥流序列由三个数学困难问题共同决定,增加了密钥流序列的破解难度,增强了改进RC4算法的安全性。对改进RC4算法的可行性和随机性进行测试分析,利用NIST随机性测试工具对密钥流序列的频率检验、游程检验和重叠模块匹配检验等指标进行检测,实验结果表明,改进算法比原算法的3项指标分别高出0.13893,0.13081,0.03984。因此,改进算法密钥流随机性高于原算法,能够有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗“受戒礼”攻击;密钥流序列分布均匀,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;基于椭圆曲线产生的秘密整数猜测困难,S盒内部状态不能获知,能够抵抗故障引入攻击;S盒初始状态赋值困难且PRGA状态不停改变,可以有效抵抗状态猜测攻击。理论和实验证明改进算法的随机性和安全性高于原算法,具有一定的可行性。该论文有图15幅,表1个,参考文献55篇。

关键词： RC4流密码算法密钥流序列椭圆曲线随机数产生器 NIST测试

线性复杂度为2^n-2^m的2^n周期二元序列的4（或5）错误序列

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中国科学技术大学学报 2013年第6期43卷 473-476页

作者：杨名慧朱士信合肥工业大学数学学院安徽合肥230009

线性复杂度和k错误线性复杂度是衡量密钥流序列随机性的两个重要标准.一条安全性强的序列不仅要有较高的线性复杂度和k错线误性复杂度,对数值较小的k,还应有较少的k错误序列.对k=4,5,讨论了线性复杂度为2n-2m的2n周期二元序列s的k错误... 详细信息

线性复杂度和k错误线性复杂度是衡量密钥流序列随机性的两个重要标准.一条安全性强的序列不仅要有较高的线性复杂度和k错线误性复杂度,对数值较小的k,还应有较少的k错误序列.对k=4,5,讨论了线性复杂度为2n-2m的2n周期二元序列s的k错误序列的个数.

关键词：密钥流序列线性复杂度 k错误线性复杂度 k错误序列

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线性密钥流的一类话密体制的求解

通信保密 1981年第4期 1-11页

作者：黎凯

本文讨论了线性密钥流的一类话密体制的求解。根据△M无话段的编码特点,着重介绍了线性反馈移位寄存器序列模二加△M无话编码的排列统计特性。提出了一种在一定条件下适用的线性密钥流的排列统计求解方法。并从理论上对本原多项式、不... 详细信息

本文讨论了线性密钥流的一类话密体制的求解。根据△M无话段的编码特点,着重介绍了线性反馈移位寄存器序列模二加△M无话编码的排列统计特性。提出了一种在一定条件下适用的线性密钥流的排列统计求解方法。并从理论上对本原多项式、不可约多项式产生的线性序列模二加△M无话编码的实验结果进行了较详细的分析。

关键词：随机序列编码无话多项式线性反馈移位寄存器密钥流线性关系线性序列密钥流序列线性移位寄存器序列增量调制 △调制脉冲调制

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2^n-周期二元序列的5-错线性复杂度

苏州科技学院学报（自然科学版） 2015年第1期32卷 1-7页

作者：周建钦王洪翠杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 安徽工业大学计算机科学与技术学院安徽马鞍山243032

密钥流序列的随机性检测和稳定性度量的两项重要指标:线性复杂度与k-错线性复杂度,对密钥流序列密码强度的研究具有极其重要的意义。分析讨论汉明重量最小的错误序列是计算给定k-错线性复杂度条件下所对应的原序列个数的一个有效方法。... 详细信息

密钥流序列的随机性检测和稳定性度量的两项重要指标:线性复杂度与k-错线性复杂度,对密钥流序列密码强度的研究具有极其重要的意义。分析讨论汉明重量最小的错误序列是计算给定k-错线性复杂度条件下所对应的原序列个数的一个有效方法。使用该方法,分别给出了5-错线性复杂度等于2n-3+x,2n-2-2n-m以及2n-1-2n-3时,周期和线性复杂度均等于2n的原序列s(n)的计数公式,并通过计算机编程进行了验证。

关键词：密钥流序列线性复杂度 k-错线性复杂度 k-错线性复杂度分布

p^n周期序列3错线性复杂度原序列计数公式

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杭州电子科技大学学报（自然科学版） 2013年第6期33卷 37-40页

作者：王洪翠周建钦杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018

k错线性复杂度作为密钥流序列稳定性的重要指标,对于衡量密钥流序列密码强度具有十分重要的意义,研究具有高k错线性复杂度的序列也一直是序列密码中的热点问题。该文在XWLI算法基础上,给出k错线性复杂度小于等于pn-1时pn周期二元序列的... 详细信息

k错线性复杂度作为密钥流序列稳定性的重要指标,对于衡量密钥流序列密码强度具有十分重要的意义,研究具有高k错线性复杂度的序列也一直是序列密码中的热点问题。该文在XWLI算法基础上,给出k错线性复杂度小于等于pn-1时pn周期二元序列的3错线性复杂度的原序列计数公式,并通过实例验证了该文理论的正确性和合理性,该文方法同样适用于研究pn周期q元序列的计数。

关键词：密钥流序列 k错线性复杂度 k错线性复杂度分布

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非平衡2^n-周期二元序列的5-错误序列

吉首大学学报（自然科学版） 2013年第5期34卷 27-30页

作者：周建钦王洪翠杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 安徽工业大学计算机学院安徽马鞍山243032

线性复杂度和k-错线性复杂度是密钥流序列随机性检测及其稳定性度量的2项重要指标,对衡量密钥流序列密码强度具有极其重要的意义.计算序列k-错线性复杂度的一个行之有效的方法是,分析研究汉明重量最小的错误序列.在此基础之上,给出了5-... 详细信息

线性复杂度和k-错线性复杂度是密钥流序列随机性检测及其稳定性度量的2项重要指标,对衡量密钥流序列密码强度具有极其重要的意义.计算序列k-错线性复杂度的一个行之有效的方法是,分析研究汉明重量最小的错误序列.在此基础之上,给出了5-错线性复杂度不大于2n-3、等于2n-2-2m和2n-2-2m+x时错误序列的计数公式,并通过计算机编程进行了验证.

关键词：密钥流序列 k-错线性复杂度 k-错误序列