C语言实现一个非线性反馈移位寄存器其中f(a1,a2,a3,a4)=a1异或a4异或1异或a2a3完整代码
时间: 2024-05-27 21:06:16 浏览: 25
非线性反馈移位寄存器是一种随机序列发生器,可以用于密码学等领域。下面是实现一个4位非线性反馈移位寄存器的C语言代码,其中f(a1,a2,a3,a4)=a1^a4^1^a2&a3:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 4
int main() {
int reg[N] = {1, 0, 1, 1}; // 初始化寄存器
int feedback_bit, output_bit;
while (1) {
feedback_bit = reg ^ reg ^ 1 ^ (reg & reg); // 计算反馈位
output_bit = reg[N - 1]; // 计算输出位
printf("%d", output_bit); // 输出当前状态的输出位
for (int i = N - 1; i >= 1; i--) {
reg[i] = reg[i - 1]; // 向右移位
}
reg = feedback_bit; // 把反馈位放到最左边
}
return 0;
}
```
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C语言实现一个非线性反馈移位寄存器其中f(a1,a2,a3,a4)=a1异或a4异或1异或a2a3
非线性反馈移位寄存器(NLFSR)是一种在密码学中常用的伪随机序列生成器。它是由一个移位寄存器和一个非线性函数组成的,其中移位寄存器中存储的位序列会不断地变化,非线性函数根据这些变化产生随机序列。
C语言实现一个非线性反馈移位寄存器,可以按照以下步骤进行:
1. 定义一个unsigned int类型的变量作为移位寄存器,初始值可以设为一个随机数。
2. 定义一个函数,用来计算非线性函数f(a1,a2,a3,a4),其中a1、a2、a3、a4是当前移位寄存器中的4个位。函数代码如下:
unsigned int f(unsigned int a1, unsigned int a2, unsigned int a3, unsigned int a4) {
return a1 ^ a4 ^ 1 ^ (a2 & a3);
}
3. 定义一个循环,每次循环执行以下操作:
- 计算移位寄存器中的4个位,可以使用按位运算符和位移运算符。
- 调用函数f计算当前的非线性函数值。
- 将非线性函数值的最低位插入到移位寄存器的最高位,其他位依次向右移动一位。
代码如下:
unsigned int nlfsr(unsigned int seed) {
unsigned int reg = seed;
while (1) {
unsigned int a1 = (reg >> 31) & 1;
unsigned int a2 = (reg >> 2) & 1;
unsigned int a3 = (reg >> 1) & 1;
unsigned int a4 = reg & 1;
unsigned int val = f(a1, a2, a3, a4);
reg = (reg << 1) | val;
if (reg == seed) break;
}
return reg;
}
用c语言编程实现一个七位的线性反馈移位寄存器并用输出序列对给定明文实施逐比特加密
好的,我可以为你提供一个七位的 LFSR 的 C 语言实现,并对给定明文实施逐比特加密。下面是代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define LFSR_SIZE 7
#define FEEDBACK_MASK 0x6
typedef struct {
unsigned char state;
unsigned char feedback_mask;
} LFSR;
void init_lfsr(LFSR *lfsr, unsigned char init_state, unsigned char feedback_mask) {
lfsr->state = init_state;
lfsr->feedback_mask = feedback_mask;
}
unsigned char shift_lfsr(LFSR *lfsr) {
unsigned char bit = lfsr->state & 1;
lfsr->state >>= 1;
if (bit == 1) {
lfsr->state ^= lfsr->feedback_mask;
}
return bit;
}
void encrypt(unsigned char *plaintext, size_t plaintext_size, LFSR *lfsr) {
unsigned char byte, bit, encrypted_bit;
size_t i, j;
for (i = 0; i < plaintext_size; i++) {
byte = plaintext[i];
for (j = 0; j < 8; j++) {
bit = (byte >> j) & 1;
encrypted_bit = bit ^ shift_lfsr(lfsr);
byte ^= (encrypted_bit << j);
}
plaintext[i] = byte;
}
}
int main() {
unsigned char plaintext[] = "Hello, world!";
size_t plaintext_size = sizeof(plaintext) - 1; // 字符串末尾的 '\0' 不计入明文长度
LFSR lfsr;
init_lfsr(&lfsr, 0x7f, FEEDBACK_MASK); // 初始状态为 0x7f,反馈多项式为 0x6
encrypt(plaintext, plaintext_size, &lfsr);
printf("Encrypted plaintext: %s\n", plaintext);
return 0;
}
```
在这个实现中,我们使用了一个 `LFSR` 结构体来存储 LFSR 的状态和反馈多项式。首先,我们通过 `init_lfsr()` 函数对 LFSR 进行初始化。在每次 `shift_lfsr()` 函数调用时,LFSR 的状态向右移动一位,并根据反馈多项式进行异或操作,并返回最右侧的位。最后,我们通过 `encrypt()` 函数对给定的明文进行逐比特加密。在这个函数中,我们首先将明文按比特分割,并对每个比特都进行加密,并将结果保存回原明文中。
需要注意的是,在实际应用中,LFSR 的安全性是有限的,因此不适合用于加密敏感数据。