序列密码实现与RC4/ZUC算法探究

实验05-序列密码-2018级信安3-4班1是一份针对《密码学》课程设计的实验报告，主要关注序列密码的实现和相关理论。实验的目的包括让学生掌握序列密码的基础概念，如线性移位寄存器的结构和伪随机性，以及非线性序列的产生方法。教学重点在于理解序列密码的工作原理，特别是通过实际操作实现RC4或ZUC这样的典型流密码。 实验内容分为以下几个部分： 1. **序列密码的实现方案**： - 学生需将种子密钥输入密钥流发生器，生成一系列密钥流。 - 这些密钥流通过异或操作与明文进行加密，产生最终的密文流。 2. **线性移位寄存器的构造**： - 学生需要使用不同的本原多项式（如g1(x)=x^4+x+1, g2(x)=x^4+x^3+1）来构建线性移位寄存器，并分析它们之间的关系，如互反多项式特性。 - 实验涉及穷举不同初始状态（如1111, 1000, 0010），观察状态变迁和输出序列。 3. **非线性移位寄存器**： - 实验中，学生会学习如何构造使用特定反馈函数（如f(s0,s1,s2)=s0 ⊕ s2 ⊕ 1 ⊕ s1s2 和 f(s0,s1,s2)=1 ⊕ s0 ⊕ s1 ⊕ s2 ⊕ s0s1 ⊕ s1s2 ⊕ s2s0）的非线性移位寄存器，并绘制逻辑图，求解状态变迁和输出。 这个实验不仅涵盖了理论知识，还要求学生具备编程能力，能够编写代码实现RC4或ZUC算法。通过实践，学生可以深入理解序列密码的工作机制，并评估其随机性和安全性。实验报告可能还会涉及随机性测试和扩展阅读，以帮助学生深化对伪随机性评价方法的理解，并探索更多的相关研究资料。 在整个过程中，学生需要在Windows操作系统环境下完成实验，使用高级语言开发工具。实验结束后，学生应提交包含实验目的、要求、设备环境、详细步骤以及实验结果的完整报告，以便评估其对序列密码技术和原理的掌握程度。