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基于HD Wallet与rc4技术的伪随机数生成和验证方案

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2023年第1期14卷 17-24页

作者：王非玉胡晓辉兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

为了完善区块链技术中的伪随机数机制,基于密码学原理和区块链分层确定性钱包技术(Hierarchical deterministic wallet,HD wallet)设计了一种新型伪随机数生成器,并采用HD wallet与(Rivest Cipher 4,rc4)技术实现。首先,更新钱包公钥并... 详细信息

为了完善区块链技术中的伪随机数机制,基于密码学原理和区块链分层确定性钱包技术(Hierarchical deterministic wallet,HD wallet)设计了一种新型伪随机数生成器,并采用HD wallet与(Rivest Cipher 4,rc4)技术实现。首先,更新钱包公钥并作Hash运算;其次,利用得出的散列值以异或的形式对rc4算法的内部状态进行置换;最后,将rc4与公钥的Hash运算之和作为生成的伪随机数。通过雪崩测试和NIST发行的随机性测试包对生成的伪随机数序列进行统计测试,实验结果表明,该方案可以安全可靠地生成伪随机数序列,且生成的伪随机数具有不可预测性、适用性和可验证性,可应用于区块链的钱包终端和信息安全等领域。

关键词：伪随机数发生器分层角定性钱包技术 rc4 散列值区块链信息安全

A Message Digest Disposing Algorithm Based on rc4

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Wuhan University Journal of Natural Sciences 2010年第3期15卷 251-254页

作者： LIUYabin CHEN Jing DU Ruiying ZHANG Huanguo School of Computer Wuhan University Wuhan 430072 Hubei China

The characteristics of the wireless network determine the requirement of lightweight cryptography. Towards the huge cost of an existing algorithm such as MD5, this paper proposes a message digest scheme based on the rc4 algorithm which broadens the application area of the rc4 and decreases the requirement of resource or cost. To test the randomicity of the algorithm＇s di- gest, fifteen kinds of randomicity test to NIST randomicity test standard had been done, and the comparative analysis which compares the digest＇s randomicity of the algorithm with MD5 had been performed as well. The performance of the algorithm had been analyzed in aspects of mono-directivity, randomicity, practicality and complexness. Statistic tests and analysis results illustrated that our scheme was of low cost of computing, good statistic performance, high running speed and lightweight.

关键词： rc4 message digest algorithm cryptography information security

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对rc4算法的错误引入攻击研究

电子科技大学学报 2009年第2期38卷 253-257页

作者：杜育松沈静广州大学数学与信息科学学院广州510006 广州大学华软软件学院广州510990

错误引入攻击假设攻击者可以向密码设备(智能卡)引入错误,使其出现错误的加密结果。攻击者同时利用正确的和错误的加密结果来发现隐藏在密码设备中的秘密信息(密钥)。该文给出了一种对rc4算法的错误引入攻击方法。模拟实验表明,一轮攻... 详细信息

错误引入攻击假设攻击者可以向密码设备(智能卡)引入错误,使其出现错误的加密结果。攻击者同时利用正确的和错误的加密结果来发现隐藏在密码设备中的秘密信息(密钥)。该文给出了一种对rc4算法的错误引入攻击方法。模拟实验表明,一轮攻击有可能找出rc4初始状态中3个位置的值,连续使用该算法能以较高(大于1/2)的概率恢复rc4的整个初始状态。恢复整个初始状态所需的密钥字个数约为O(216),引入的错误数量约为O(216)。

关键词：差分错误分析错误引入攻击 rc4 秘密信息

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rc4密钥扩展算法的不动点数分析

中国科学（A辑） 2008年第1期38卷 97-105页

作者：徐克舰贺亮戴照鹏范修斌青岛大学数学科学学院青岛266071 中国科学院信息安全国家重点实验室北京100049

利用一类双随机矩阵刻画了rc4的S表初始值S_0的状态转移概率,给出了此类双随机矩阵的计算公式,在此基础上,进一步算出rc4的密钥扩展算法的不动点数的数学期望,并给出rc4的一个统计弱点.由此看出,rc4的密钥扩展算法的设计是不够完善的.

关键词：双随机矩阵不动点密钥扩展算法 rc4 状态转移概率矩阵

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rc4流密码算法的分析与改进

计算机工程与应用 2015年第24期51卷 97-101,108页

作者：侯整风孟毛广朱晓玲刘栋琦合肥工业大学计算机学院合肥230009

rc4流密码算法易受弱密钥攻击、区分攻击和错误引入攻击。针对上述攻击,提出了一种基于随机置换的改进算法,该算法采用动态的状态表进行非线性运算,扩展状态表中的元素的取值空间,密钥序列的输出由状态表的前一状态和后一状态共同决定,... 详细信息

rc4流密码算法易受弱密钥攻击、区分攻击和错误引入攻击。针对上述攻击,提出了一种基于随机置换的改进算法,该算法采用动态的状态表进行非线性运算,扩展状态表中的元素的取值空间,密钥序列的输出由状态表的前一状态和后一状态共同决定,提高了算法的安全性。分析了改进算法的正确性、安全性以及抗攻击性。实验验证了改进算法的密钥流随机性和效率优于rc4算法。

关键词： rc4 流密码状态表密钥流随机性

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一种攻击rc4-WEP类密码的改进方法

通信学报 2004年第1期25卷 11-21页

作者：耿嘉曹秀英毕光国东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

给出了一种利用PRGA第二个输出字节,攻击基于rc4的WEP之类密码协议的具体可行方法。此种方法与基本的IV Weakness相结合,且采用优化的密文捕获帧数确定机制之后所得到的新方法,能较为显著的提高攻击的性能,实用性更强。文中阐述了这种... 详细信息

给出了一种利用PRGA第二个输出字节,攻击基于rc4的WEP之类密码协议的具体可行方法。此种方法与基本的IV Weakness相结合,且采用优化的密文捕获帧数确定机制之后所得到的新方法,能较为显著的提高攻击的性能,实用性更强。文中阐述了这种攻击的原理,并给出了仿真结果。

关键词：信息处理技术密码分析第二个输出字节 rc4 有线同等私密 WEP

Enhancing rc4 algorithm for WLAN WEP Protocol

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Enhancing RC4 algorithm for WLAN WEP Protocol

2010 Chinese Control and Decision Conference

作者： Yao Yao~(1,2),Jiang Chong~2,Wang Xingwei~1 1.School of Information Science and Engineering,Northeastern University,Shenyang,110004 2.Modern Education Technology Center,Shenyang Sport University,Shenyang,110102

＜正＞Wireless Local Area（WLAN） has become a hot spot of application in the field of telecommunication these *** secure WLAN for data transmission,rc4 algorithm is able to provide the advantages of fast performance in the resource constrained *** paper analyzes the security of rc4 algorithm,presents a way to enhance the security of rc4 algorithm and analysis the affection of the enhanced algorithm.

关键词： rc4 WEP WLAN

来源： cnki会议评论

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rc4算法的安全性分析

RC4算法的安全性分析

作者：黄少青北京邮电大学

学位级别：硕士

随着移动通信的快速发展和大众对信息安全的日益重视,以rc4算法为代表的流密码算法凭借灵活、运算快的特点被广泛采用。其中,作为IEEE802.11无线局域网标准的WEP(Wired Equivalent Privacy)协议就利用rc4算法进行数据间的加密。但是,由... 详细信息

随着移动通信的快速发展和大众对信息安全的日益重视,以rc4算法为代表的流密码算法凭借灵活、运算快的特点被广泛采用。其中,作为IEEE802.11无线局域网标准的WEP(Wired Equivalent Privacy)协议就利用rc4算法进行数据间的加密。但是,由于rc4算法本身存在着弱密钥等安全问题,很多研究者对WEP协议的安全性提出了质疑。首先,本文基于rc4算法的原理对WEP协议现有的安全问题进行了分析,对目前最为有效的分析方法进行了研究和总结。其次,本文利用现有的理论成果,提出了针对rc4算法的新型分析模型。该模型主要引用概率论的定理,证明了输入密钥和输出密钥流之间存在着相关性,从信息论的角度给出了该分析方法的计算复杂度,并利用ARP(Address Resolution Protocol)的特有格式对该种分析方法进行了推广实现,给出了分析的效果。最后,本文对提出的新型分析模型进行了改进,给出了基于第二轮输出密钥流的算法分析模型和唯密文分析模型,并利用仿真结果讨论了对所需信息量的影响因素和影响程度。

关键词： rc4 密码分析相关性第二轮分析唯密文分析

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rc4流密码算法的研究与改进

RC4流密码算法的研究与改进

作者：孟毛广合肥工业大学

学位级别：硕士

流密码是现代密码学的一个重要分支,rc4流密码高效、易实现,广泛应用于网络安全、数据库安全等领域中。随着互联网迅速发展与应用普及,对网络安全提出了更高的要求。rc4流密码算法的安全性面临着严峻的挑战,成为人们关注的热点问题之一... 详细信息

流密码是现代密码学的一个重要分支,rc4流密码高效、易实现,广泛应用于网络安全、数据库安全等领域中。随着互联网迅速发展与应用普及,对网络安全提出了更高的要求。rc4流密码算法的安全性面临着严峻的挑战,成为人们关注的热点问题之一。本文介绍了流密码的相关理论,研究了流密码的工作原理,设计准则。分析了几种典型的对rc4的攻击方案,重点研究了rc4的内部状态、输出过程、设计原则以及攻击方法。针对rc4流密码算法易受弱密钥攻击,区分攻击和错误引入攻击,提出了一种基于随机置换的改进算法—-rc4,该算法具有以下特点：(1)基于随机置换,对内部状态表进行非线性运算,能够动态的扩展状态表中元素的取值空间,并使得状态表中的元素不断被更新,保证了状态表的可重用性。(2)在密钥编制算法中引入一个秘密数,该秘密数随着状态表的变换而变化,具有更高的安全性。在伪随机序列生成算法中,秘密数参与状态表的变换,确保了状态表的均匀性。(3)rc4的密钥流序列由状态表的前后两个状态共同决定,增强了密钥流序列的随机性。伪随机序列生成算法每次输出32位远大于rc4输出的8位数,所以rc4效率优于rc4流密码算法。最后,对rc4算法正确性,随机性和效率测试。实验结果表明,rc4 n m算法是正确可行的,其密钥流随机性和效率优于rc4流密码算法。

关键词： rc4 流密码状态表密钥流随机性