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基于八维混沌广义同步系统的伪随机数发生器

发布时间:2018-02-04 07:19

  本文关键词: 离散混沌系统 混沌广义同步 伪随机数发生器 密钥空间 FIPS -检测标准 出处:《计算机应用》2015年S2期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对设计性能良好的伪随机数发生器的问题,提出了一个新的四维离散混沌系统。利用离散混沌广义同步定理构造了一个八维混沌广义同步(8D-CGS)系统,基于该8D-CGS通过一个实数域到整数域的变换设计了一个新的混沌伪随机发生器(CPRNG),对其在密钥无扰动下产生的密钥流分别与在不同的密钥扰动下产生的密钥流及Matlab指令产生的密钥流进行相关系数和不同率的比较,两组比较结果的平均值分别为0.005 585 7和49.988 5%及0.005 877 3和49.982 8%,从而表明该CPRNG产生的密钥流几乎完全独立,不同率非常接近理想值50%。利用FIPS140-2和G FIPS 140-2检测标准分别对该CPRNG、RC4算法和ZUC算法产生的1 000个{0,1}序列进行检测,结果三组{0,1}序列均通过了FIPS 140-2标准,而分别有10、19和22个没有通过G FIPS 140-2标准,表明CPRNG通过率最高,且检测结果中的平均值和方差对比表明该CPRNG随机性能良好。
[Abstract]:Aiming at the problem of designing pseudorandom number generator with good performance. In this paper, a new 4-dimensional discrete chaotic system is proposed, and an 8-dimensional chaotic generalized synchronization 8D-CGSsystem is constructed by using the discrete chaos generalized synchronization theorem. Based on the 8D-CGS, a new chaotic pseudorandom generator (CPRNGS) is designed by transforming the real number domain to the integer domain. The correlation coefficients and different rates of the key flow generated by the key stream under the different key perturbation and the key stream generated by the Matlab instruction are compared respectively. The average values of the two groups were 0.005,5857 and 49.988 5% and 0.005 8773 and 49.982 8%, respectively. It shows that the key stream generated by the CPRNG is almost independent. The different rates were very close to the ideal value of 50. The CPRNG was detected by FIPS140-2 and G FIPS140-2. RC4 algorithm and ZUC algorithm generated 1 000 {0 1} sequences to detect. The results show that three groups of {0 0 1} sequences have passed the FIPS 140-2 standard, and there are 10 respectively. The G FIPS 140-2 standard was not adopted in 19 and 22 cases, which indicated that CPRNG had the highest pass rate, and the comparison of the average value and variance in the test results showed that the CPRNG had good random performance.
【作者单位】: 北京科技大学数理学院;北京电子科技学院计算机科学与技术系;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(61074192,61170037)
【分类号】:TN918.4;O415.5
【正文快照】: 0引言混沌作为一种极其特殊的动力学行为,具有对初始条件和系统参数的极端敏感性、对运动轨道的长期不可预测性。近来,利用混沌的这些特性来构造混沌伪随机数发生器(Chaotic Pseudorandom Number Generator,CPRNG)[1-6],已成为信息安全领域热点研究的课题之一。混沌同步指相同

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:1489680

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