密码学课程设计-序列密码
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1 概述
序列密码（又称流密码）是一类重要的对称密码体制，它一次只对明文消息的单个字符（通常是二进制1位）进行加解密变换，具有算法实现简单、速度快、错误传播少等特点。
2 算法原理与设计思路
3 关键算法分析
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| # 字符串转二进制
def strtobin(str):
res = ""
for i in str:
tmp = bin(ord(i))[2:]
for i in range(0, 8 - len(tmp)):
tmp = '0' + tmp
res += tmp
return res
# 将字符串如ab转换成二进制0110000101100010,
# 线性反馈移位寄存器
def LFSR(ai, t):
t.append(t[1] ^ t[6])
t.pop(0)
return t
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将t1和t6异或得到t0，然后再出栈。
4 运行结果
完整代码如下所示：
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| # 线性反馈移位寄存器
def LFSR(ai, t):
t.append(t[1] ^ t[6])
t.pop(0)
return t
# 字符串转二进制
def strtobin(str):
res = ""
for i in str:
tmp = bin(ord(i))[2:]
for i in range(0, 8 - len(tmp)):
tmp = '0' + tmp
res += tmp
return res
def main():
print("请输入明文：")
plaintext = input()
plaintextLength = int(len(plaintext))
strlfsr = ""
# m序列 f(x) = x ** 8 + x ** 4 + x ** 3 + x **2 + 1
baseFunction = [1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1]
plaintextBin = strtobin(plaintext)
for a in range(plaintextLength):
# 移位寄存器中的初始值
posture = []
for j in range(8):
if plaintextBin[j] == '1':
posture.append(1)
elif plaintextBin[j] == '0':
posture.append(0)
t = list(posture)
# sum用来存储循环次数
sum = 1
for i in range(pow(2, len(baseFunction) - 1)):
strlfsr += str(posture[0])
print(LFSR(baseFunction, posture), '循环次数为', sum)
sum = sum + 1
if (t == posture):
if sum == pow(2, len(baseFunction)):
print("这是一个本原多项式,周期为:", sum - 1)
break
else:
print("这不是一个本原多项式,故周期不为:", 2 ** len(posture) - 1)
break
print('密文是:', strlfsr)
if __name__ == '__main__':
main()
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运行效果如下图：
5 密码安全性分析
该加密算法对输入字符的ASCII码进行通过本源多项式进行处理，中间利用了一定的反馈函数，如果攻击者不知道反馈函数和本源多项式，那这种加密方法能够抵抗唯密文攻击，如果泄露了反馈函数和本源多项式，那这个加密系统很容易被破解。
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