Генератор псевдослучайных чисел

Сфез Сфветскнк Сециааистненжна Реслублик 1(22) Заявлено 040390 (21) 2890162/18-24 0 06 Г 7/58 с присоединением заявки Йу Гесудврствеквмй комитет.СССР вв Аман кзебретенив в еткрытквДата опубликования описания 23.1181(72 Авторыизобретения Кировский политехнический институт(5 4) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСуутДЯУщ щи ключени ооотзетствувщие выходы И-разрядного счетчика, а на выходах формируются псевдослучайные числа (13.Однако данный генератор обладает относительно низкой криптографической стойкостъю, поскольку при известной структуре цепи обратной связи регист.- ра сдвига для однозначного определенкл содержимого последнего требуется не более двух сжеФных псевдослучайных чисел, которые сравнительно вросто определяются методом вероятных слов.Цель изобретения - расиаирение Функциоиалънык воэможностей генератора эа счет позъзяения его криптографической,стойкасти.Поставленная цель достигается за счет того, что в генератор псевдослучайных чисел дополнителъно введены элемент И и п - входовой сумматор по модулв два, входы которого соединены с выходаэя и - разрядного регистра сдвига соответственно, первый вход элемента И соединен с выходом и - входного сумматора по модулю два, второй вход элемента И подключен к :выходу. генератора тактовых импульсов,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в кодирующих устройствах линий связи, требующих .высокой ркпто -. графической стойкости сообщений.По основному авт св. В 524175 известен генератор псевдослучайных чисел, содержащий генератор тактовых импулзсов, выход которого под- . ключен к тактовому входу а " разрядного регистра сдвига. Выходы Tос-. леднего к одного .илк нескольких про межуточных разрядов регистра. сдвига соединены со зходамн: сумматора по модулю два,выход которого подключен 1 з к информационному входу первого разряда регистра, сдвига.Инверсные выходы всех разрядов регистра сдвига, кроме последнего, соединены со входами логического зле 26 мента И, выход которого соедннен с одним из входов сужатора по моду. лв два. Регистр сдвига с сумматором по м 9 дулю два и элементом И в цеTи обратной связи образуют генератрр не- повторяющихся в цикле псевдослучайных чисел. Выходы всех "разрядов регистра сдвига подключены к первым входам блока сумматора по модулю два, ко,вторым входам которого под- Зфа выход элемента И соединен со счетным входом счетчика.Изменение содержимого счетчикапроисходит в том случае, если в ре- гистре сдвига находится нечетное чйсло единиц, Моменты изменения содержимого счетчика распределены в пределах периода случайно и равномерно,что значительно затрудняет возможность определения состояния регистрасдвига и, тем самым, повышает крипто.графическую стойкость генератора.На чертеже приведена структурнаясхема генератора псевдослучайных чисел,Генератор содержит генератор 1тактовых импульсов, выход которого 15подключен к тактовому входу и разрядного регистра два сдвига. Вйхоцпоследнего и одного или несколькихпромежуточных. разрядов регистра 2сдвига соединен со входами сумматора Щ3 по модулю два, выход которого подключен к информационному входу первого разряда регистра 2 сдвига.Инверсные выходы всех разрядоврегистра 2 сдвига, кроме последнего,соединены со входами логического элемента И 4, выход которого соединенс одним из выходов сумматоров 3 по,модулю два. Выходы всех разрядов регистра 2 сдвига и первых иразрядов щ - разрядного двоичного счетчика 5 (щ и л числа взаимно простые ).подключены ко входам блока 6 - Ь сумма.тора по модулю два,выходы которых "подключены к выходам генератора псевдослучайных чисел. Входы сумматора 7по модулю два соединены с выходамии разрядов регистра 2 сдвига. Выходсумматора 7 по модулю два подключенк первому входу элемента И 8, вто-,ройвход которого соединен с выходом 49генератора 1 тактовых импульсов, авыход подключен к тактовому входув - разрядного двоичного счетчика 5.Генератор работает следующим обра.зом, 45В исходном состоянии в регистр 2сдвига и счетчик 5 заносятся произвольные двоичные числа ( цепи записине показаны).По переднему Фронту тактового им- опульса, поступающего с выхода генератора 1 тактовых импульсов, происходитсдвиг содержимого каждого предыдущегоразряда регистра 2 в последующий, асумматор 3 по модулю два в цепи об"ратной связи производит вычислениепоследующего значения первого раз ряда. По заднему Фронту тактовогоимпульса, поступающего на второйвход элемента И 8, при наличии разрешающего потенциала на первом еговходе происходит увеличение на единицу содержимого счетчика 5,Разрешающий потенциал появляется .на первом входе элемента И 8 в томслучае, если содержащаяся в регистре2 двоичная комбинация имеет нечетноечисло единиц, что определяется с помощью сумматора 7 по модулю два. Впротивном случае изменение содержимого счетчика 5 не происходит, В каждом такте работы на выходах блокаб "сумматоров по модулю два формируется псевдослучайное число,.представляющее иэ себя сумму по мо"дулю два, содержимого регистра 2сдвига и содержимого первых и:разрядов в-разрядного счетчика 5, Числа разрядов и и щ выбраны не равнымии взаимно простыми для увеличенияпериода повторения выходной послеповательности.Использование предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить криптографическую стойкость генератора псевдослучайных чисел, чтообеспечит возможность применения его;в кодирующих устройствах линий связи,требующих высокой степени криптографической защиты передаваеьих сообщений.Формула изобретенияГенератор псевдослучайных чисел по авт.св. Р 524175, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, е целью расШирения его Функциональных возможйостей за счет повышения криптографической стойкости, в него дополнительно .введены элемент И и и - входовой сумматор по модулю два, выходы которого соединены с выходами ячеек и - разрядного регистра сдвига соответственно, первый вход элемента И соединен с выходом и - входового сумматора по модулю два, второй вход элемента И подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход элемента И соединен со счетным входом счетчика.Источники инФормации,принятые во, внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССРВ 524175, кл. 0 06 Р 7/58, 1952 (про-,тотип) .