Geffe序列生成器：同步序列密码解析

本文主要介绍了Geffe序列生成器以及序列密码的基本概念，特别是线性反馈移位寄存器（LFSR）在序列密码中的应用。Geffe序列生成器通过LFSR2的输出状态决定LFSR1或LFSR3与之连接，从而产生复杂的输出序列。文章还涵盖了现代密码学中序列密码的重要组成部分，包括线性移位寄存器的一元多项式表示、m序列的伪随机性、M序列的特性、m序列密码的破译方法、非线性序列以及欧洲NESSIE工程中的Lili-12候选算法。此外，文中提到了序列密码的工作原理，即利用密钥产生密钥流，然后对明文进行逐位加密。 在序列密码中，基本思想是通过密钥k生成一个密钥流z，用于加密明文串x。例如，当使用特定的取模运算和明文序列时，可以通过密钥流对明文进行加密得到密文。序列密码分为同步和自同步两类，其中同步序列密码的zi=f(k,σi)不依赖于明文字符，使得加密过程可以分解为密钥流生成器和加密变换器两部分。这种类型的密码体制中，解密过程相对简单，因为密文字符yi可以直接通过解密变换Dzi还原出明文xi。 线性反馈移位寄存器（LFSR）是序列密码中常用的一种工具，其输出序列具有伪随机性。LFSR可以通过一元多项式表示，且在某些条件下能生成m序列，这是一种重要的伪随机序列，具有良好的统计特性。然而，m序列密码的破译也是可能的，尤其是在同步序列密码中，由于zi不依赖于明文，理论上的分析更为可行。 非线性序列则是为了提高密码的安全性而引入的概念，它们的统计特性更难以预测，增加了破解的难度。欧洲NESSIE工程是一个公开的密码学项目，它征集了包括Lili-12在内的多种算法，旨在寻找更加安全和高效的密码学方案。 Geffe序列生成器是序列密码设计的一个实例，它结合了线性和非线性的概念，为信息安全提供了强大的工具。而理解序列密码的工作原理和特性对于密码学研究和实践都至关重要，因为它直接影响到加密数据的安全性。