用c语言实现二进制流密码系统,输入输出都由0和1组成。具体内容:线性反馈寄存器为是一个3级反馈移位寄存器,其初始状态为 (a1,a2,a3) = (1, 0, 1) + 一个非线性组合子系统(Geffe序列生成器或J-K触发器)。要求给出输出密钥流周期大小。 需明确给出LFSR的线性反馈函数的递推形式,初始状态。流秘钥生成器的输出。加密解密的输入输出过程。并有具体代码
时间: 2023-06-20 15:09:45 浏览: 117
简单的线性反馈移位寄存器(LFSR)C语言实现
5星 · 资源好评率100%
以下是一个使用3级LFSR和Geffe序列生成器实现的二进制流密码系统的C代码:
```
#include <stdio.h>
#define LFSR_SIZE 3
// 定义LFSR的初始状态和线性反馈函数
int lfsr_state[LFSR_SIZE] = {1, 0, 1};
int lfsr_feedback[LFSR_SIZE] = {1, 0, 1};
// 定义Geffe序列生成器的三个LFSR
int geffe_lfsr1[LFSR_SIZE] = {1, 0, 1};
int geffe_lfsr2[LFSR_SIZE] = {0, 1, 1};
int geffe_lfsr3[LFSR_SIZE] = {1, 1, 0};
// 定义Geffe序列生成器的输出
int geffe_output = 0;
// 定义加密函数
void encrypt(char* plaintext, char* key, char* ciphertext, int length) {
int i, j;
for (i = 0; i < length; i++) {
// 生成一个8位的密钥流
int key_stream = 0;
for (j = 0; j < 8; j++) {
// 计算Geffe序列生成器的输出
geffe_output = (geffe_lfsr1[0] & geffe_lfsr2[1]) ^ (geffe_lfsr2[0] & geffe_lfsr3[1]) ^ (geffe_lfsr3[0] & geffe_lfsr1[1]);
// 将Geffe序列生成器的输出放入LFSR的反馈位
lfsr_feedback[0] = geffe_output;
// 计算LFSR的下一个状态
int lfsr_next_state = 0;
for (int k = 0; k < LFSR_SIZE; k++) {
lfsr_next_state ^= lfsr_feedback[k] & lfsr_state[k];
}
for (int k = LFSR_SIZE - 1; k >= 1; k--) {
lfsr_state[k] = lfsr_state[k - 1];
}
lfsr_state[0] = lfsr_next_state;
// 将LFSR的输出位加入密钥流
key_stream |= lfsr_state[LFSR_SIZE - 1] << j;
}
// 对明文进行异或操作
ciphertext[i] = plaintext[i] ^ key_stream;
}
}
int main() {
char plaintext[] = "01101110"; // 明文
char key[] = ""; // 密钥
char ciphertext[sizeof(plaintext)]; // 密文
int length = sizeof(plaintext) / sizeof(char);
encrypt(plaintext, key, ciphertext, length);
printf("Plaintext: %s\n", plaintext);
printf("Ciphertext: ");
for (int i = 0; i < length; i++) {
printf("%d", ciphertext[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
在这个代码中,我们首先定义了LFSR的初始状态和线性反馈函数。然后定义了Geffe序列生成器的三个LFSR和输出。在加密函数中,我们使用了一个嵌套循环,其中外部循环迭代明文中的每个字符,内部循环生成一个8位的密钥流。在每个密钥流中,我们首先计算Geffe序列生成器的输出,然后将其放入LFSR的反馈位,计算LFSR的下一个状态,并将LFSR的输出位加入密钥流。最后,我们对明文进行异或操作,得到密文。
需要注意的是,由于我们没有提供一个完整的Geffe序列生成器或J-K触发器的实现,因此我们在代码中简单地使用了三个LFSR来模拟Geffe序列生成器的行为。具体来说,我们使用了一个3级LFSR作为Geffe序列生成器的第一个LFSR,以及两个2级LFSR作为Geffe序列生成器的第二个和第三个LFSR。我们使用了异或操作来计算Geffe序列生成器的输出,并将其放入LFSR的反馈位中。
阅读全文