現(xiàn)代密碼學(xué) 第14講隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生new

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1、隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生GenerationofRandomNumbers2021/8/231隨機(jī)數(shù)的用途相互認(rèn)證會(huì)話密鑰的產(chǎn)生公鑰密碼算法中的密鑰產(chǎn)生(RSA)2021/8/232隨機(jī)數(shù)的要求-隨機(jī)性均勻分布(周期大)數(shù)列中每個(gè)數(shù)出現(xiàn)的頻率相等或近似相等獨(dú)立性數(shù)列中任一數(shù)不能由其他數(shù)推出經(jīng)常使用的是偽隨機(jī)數(shù)列2021/8/233隨機(jī)數(shù)的要求-不可預(yù)測(cè)性對(duì)數(shù)列中以后的數(shù)是不可預(yù)測(cè)的對(duì)于真隨機(jī)數(shù),滿足獨(dú)立性,所以不可預(yù)測(cè)偽隨機(jī)數(shù)列需要特別注意滿足不可預(yù)測(cè)性2021/8/234隨機(jī)數(shù)源真隨機(jī)數(shù)源-物理噪聲產(chǎn)生器離

2、子輻射脈沖檢測(cè)器氣體放電管漏電容數(shù)的隨機(jī)性和精度不夠這些設(shè)備很難聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)2021/8/235偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器-線性同余法參數(shù):模數(shù)m(m>0)乘數(shù)a(0≤a

3、,19,25,11,1,3,…}選m盡可能大,使其接近或等于計(jì)算機(jī)能表示的最大整數(shù)周期為4周期為82021/8/237偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器-線性同余法迭代函數(shù)應(yīng)是整周期的,在重復(fù)之前應(yīng)出現(xiàn)0到m間的所有數(shù)產(chǎn)生的數(shù)列看上去應(yīng)是隨機(jī)的迭代函數(shù)能有效的利用32為運(yùn)算實(shí)現(xiàn)如果m為素?cái)?shù),且a為m的本原根,產(chǎn)生的數(shù)列是整周期的。a=16807(本原根),m=231-1,c=0產(chǎn)生數(shù)列是整周期的Xn+1=(16807Xn)mod(231-1)已被廣泛應(yīng)用2021/8/238偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器-線性同余法假定敵手知道X0,

4、X1,X2,X3,可以確定參數(shù)算法運(yùn)算速度快,序列周期長(zhǎng),但安全性能不佳的弱點(diǎn)始終制約著該算法在密碼學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用.2021/8/239基于密碼算法的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器循環(huán)加密CC+1加密算法主密鑰Km周期為N的計(jì)數(shù)器周期為N,序列不可預(yù)測(cè)2021/8/2310基于密碼算法的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器DES的輸出反饋方式(OFB)模式采用OFB模式能用來(lái)產(chǎn)生密鑰并用于流加密。加密算法的輸出構(gòu)成偽隨機(jī)序列2021/8/2311補(bǔ)充p77.3DES的輸出反饋方式(CBC)模式(2)P1中有一比特錯(cuò)誤,將在所有密文中傳播.接

5、收者解密時(shí),僅影響相應(yīng)分組,后續(xù)分組可正常解密2021/8/2312基于密碼算法的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器ANSIX9.17偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器(PGP中IDEA)EDEEDEEDE++K1K2Vi+1ViRiDTiDTi:當(dāng)前的日期和時(shí)間Vi:是產(chǎn)生第i個(gè)隨機(jī)數(shù)時(shí)的種子EDEK1K2=EK1DK2EK1隨時(shí)更新2021/8/2313隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器-BBS產(chǎn)生器密碼強(qiáng)度最強(qiáng),基于大整數(shù)分解困難性選擇p,q,滿足p=q=3mod4,n=p×q。選隨機(jī)數(shù)s,s和n互素X0=s2modnFori=1to∞do{Xi=Xi-

6、12modn;Bi=Ximod2}Bi為產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)序列2021/8/23142021/8/2315

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