八维广义同步系统在伪随机数发生器中的应用

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

韩丹丹;  闵乐泉;  赵耿; 

作者机构：

北京科技大学自动化学院;  北京电子科技学院;  北京科技大学数理学院; 

关键词：

随机性检测;  伪随机数发生器;  广义同步;  混沌系统;  收敛性; 

期刊名称：

电子与信息学报

基金项目：

几类复杂网络的若干广义同步理论及部分应用研究
混沌公钥密码算法的设计与分析研究

i s s n：

1009-5896

年卷期：

2016 年 38 卷 05 期

页   码：

1158-1165

摘   要：

该文提出一类4维离散系统。利用系统平衡点处Jacobi矩阵的特征值来分析系统在平衡点处的稳定性,建立了一个判别这类系统为周期或混沌的定理。依据该定理构造了一个新的4维离散系统。该系统具有正的Lyapunov指数,数值模拟显示该系统的动力学行为具有混沌特性。结合该系统和系统广义同步定理构造了一个8维广义同步混沌系统。利用该系统构造了一个16 bit混沌伪随机数发生器(CPRNG),其密钥空间大于21245。利用FIPS 140-2检测/广义FIPS 140-2检测判别标准分别检测由CPRNG,Narendra RBG,RC4 PRNG和ZUC PRNG生成的1000个长度为20000 bit的密钥流的随机性。检测结果表明,分别有100%/99%,100%/82.9%,99.9%/98.8%和100%/97.9%密钥流通过FIPS 140-2检测/广义FIPS 140-2检测标准。数值仿真显示不同密钥流之间有平均50.004%不同码。结果说明设计的伪随机数发生器有好的随机性,可以抵抗穷尽攻击。该文提出的CPRNG为密码安全的研究与发展提供了新的工具。