Быстродействующий генератор ключевых последовательностей на основе клеточных автоматов

Abstract

в. Одним из наиболее эффективных современных подходов к решению задачи потокового шифрования является подход, основанный на использовании для генерации псевдослучайных ключевых последовательностей математического аппарата булевых функций. Предлагается новая конструкция генератора псевдослучайных ключевых последовательностей на основе клеточных автоматов и таких совершенных алгебраических конструкций, как бент-функции и последовательности со свойством k-граммного распределения. Установлено, что генератор генерирует высококачественные с точки зрения нелинейности и стохастических свойств ключевые последовательности, при этом по сравнению с существующими имеет простую программную реализацию. Таким образом, предложенный генератор псевдослучайных ключевых последовательностей может быть рекомендован для использования в современных криптографических приложениях, например, алгоритмах поточного шифрования, требующих высококачественные псевдослучайные ключевые последовательности.

One of the most effective modern approaches to the problem of stream encryption used for generation of pseudo-random key sequences is based on the Boolean functions mathematical instrument. A new design of the pseudo-random key sequences generator based on cellular automata and such perfect algebraic structures as bent functions and sequences with the property of k-gram distribution is proposed. It is shown that new generator generates a highly nonlinear and good stochastic quality pseudo-random key sequences compared with the existing high-speed generators, and have a simple program implementation. Thus, the proposed pseudorandom key sequences generator can be recommended for use in modern cryptographic applications, for example, stream encryption algorithms which require high-quality pseudo-random key sequences.

в. Одним з найбільш ефективних сучасних підходів до розв’язання завдання потокового шифрування є підхід, заснований на використанні для генерації псевдовипадкових ключових послідовностей математичного апарату булевих функцій. Пропонується нова конструкція генератора псевдовипадкових ключових послідовностей на основі клітинних авто- матів і таких досконалих алгебраїчних конструкцій, як бент-функції і послідовності з властивістю k-граммного роз- поділу. Встановлено, що генератор генерує високоякісні з точки зору нелінійності та стохастичних властивостей ключові послідовності, при цьому в порівнянні з існуючими має просту програмну реалізацію. Таким чином, запро- понований генератор псевдовипадкових ключових послідовностей може бути рекомендований для використання в сучасних криптографічних застосуваннях, наприклад, алгоритмах потокового шифрування, що вимагають високоя- кісні селестичні ключові послідовності.