信息安全与保密-流密码(5)

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1、序列密码分组密码的遗憾明文字符很少或长度非分组的整数倍时需要进行填充(Padding)加密的实时性不够运算复杂序列密码的应用领域无线通信蓝牙技术序列密码的代表弗纳姆(Vernam)密码1918年，GillbertVernam建议密钥与明文一样长并且没有统计关系的密钥内容，他采用的是二进制数据：加密：Ci=Pi⊕Ki解密：Pi=Ci⊕Ki关键：构造和消息一样长的随机密钥序列密码的工作过程如何产生密钥序列是关键序列密码的工作过程密钥序列发生器内部机制收发双方的密钥序列发生器如果有相同的密钥和内部状态，就能产生相同的密钥序列序列密码的定义将明文M

2、看作字符串或比特串，并逐字符或者逐位进行加密：M=m0，m1，m2，…，mi，...EK(M)=Ek0(m0),Ek1(m1),Ek2(m2),...,Eki(mi),...其中：K=k0，k1，k2，…，ki，...又称流密码(StreamCipher)属于对称密码序列密码的分类按密钥的周期性分类周期序列密码；存在某个固定的正整数r，使得密钥流每隔r个字符（或者比特）以后重复非周期序列密码对任何正整数密钥流都不重复如一次一密乱码本序列密码的分类按密钥的产生方式分类同步序列密码密钥流的产生独立于消息流;例如分组密码的OFB(输出反馈)模式自

3、同步序列密码每一个密钥字符是由前面n个密文字符推导出来得，其中n为定值。例如分组密码的CFB(密码反馈)模式序列密码的分类自同步序列密码的密钥序列发生机制军方称为密文自动密钥(CipherTextAutoKey，CTAK)序列密码的安全性安全性依赖于密钥序列发生器真随机抛硬币、掷骰子、噪声发生器收发双方难以同步无周期性密钥和密文等长难以在低带宽的信道上使用实际中的密钥序列发生过程真正的随机序列难以产生，而实际使用伪随机序列发生器——反馈移位寄存器(FSR)由移位寄存器和反馈函数两部分组成，易于硬件实现移位寄存器保存内部状态反馈函数改变内部状

4、态线性反馈移位寄存器最简单的反馈移位寄存器LinearFeedbackShiftRegister(LFSR)反馈函数是移位寄存器中某些位的简单异或抽头序列(TapSequence)应用最普遍LFSR示例以四位LFSR为例抽头位在第1位和第4位假设移位寄存器初始值为1111LFSR示例四位LFSR操作结果移位15次后循环，周期为24－1输出序列为1111010110010001…LFSR练习一个四位LFSR移位寄存器初始值为1101，抽头序列为1、3位，结构如右图所示。试写出其输出序列并指出其周期序列密码小结安全性依赖于密钥序列的产生过程n位

5、LFSR的输出序列为周期序列周期数≤2n－1大多数实际的序列密码都围绕LFSR而设计使用多个LFSR组合以提高复杂性用硬件实现效率高，用软件实现效率低比分组密码更容易分析不少LFSR已经被破解