设计流密码中的VHDL m序列发生器

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资源摘要信息:"文件标题和描述中涉及的关键知识点包括m序列、VHDL编程语言、m序列发生器、保密通信以及流密码。m序列是一种具有特定统计特性的伪随机二进制序列,广泛应用于数字通信系统中,用于信号的保密传输。VHDL是一种硬件描述语言,用于描述和模拟数字电路的行为,是设计m序列发生器的重要工具。m序列发生器是一种利用线性反馈移位寄存器(LFSR)生成m序列的电子设备。保密通信指的是利用各种手段保障通信内容不被未授权者窃听、篡改或冒充的过程。流密码是保密通信中的一种加密技术,它通过实时地对数据流进行加密和解密,来保证通信的安全性。" m序列: m序列(最大长度序列)是一种伪随机二进制序列,具有特定的统计特性。m序列的主要特性包括良好的自相关性和平衡的0、1分布,这使得m序列在时间同步和保密通信中非常有用。m序列的周期是2^n-1(n为序列生成器的位数)。它们是由线性反馈移位寄存器(LFSR)产生的,LFSR中的反馈连接必须选取得当才能确保生成m序列。 VHDL编程语言: VHDL(VHSIC Hardware Description Language,即超高速集成电路硬件描述语言)是一种用于描述电子系统行为的硬件描述语言。VHDL不仅用于设计复杂的数字逻辑电路,而且可以在不同设计阶段对电路进行仿真。VHDL语言适合于自顶向下的设计方法,支持多种抽象层次的设计描述,从系统行为级到门级乃至晶体管级。使用VHDL,工程师能够对m序列发生器进行编码,实现其功能逻辑。 m序列发生器: m序列发生器是一种电路,能够产生m序列。在数字通信系统中,m序列发生器常用于扩频通信、信号调制解调、加密通信等。其核心是线性反馈移位寄存器(LFSR),通过合适的反馈逻辑配置,LFSR能够输出周期很长的伪随机二进制序列。为了确保序列的随机性,反馈位的选择必须根据特定的准则进行,使得序列达到最大长度。 保密通信: 保密通信是通过一系列的技术和措施来确保通信内容的安全性,防止信息泄露给非授权的个体或系统。在数字通信系统中,m序列发生器可以作为密钥生成器,生成用于数据加密的密钥流,通过将数据流与密钥流进行异或操作(或其它加密算法),实现数据的加密。在接收端,对方需具有相同的m序列发生器生成的密钥流,才能解密信息。 流密码: 流密码是一种加密方法,它将明文信息和密钥流进行逐位运算,以实现加密。在流密码中,密钥流是连续不断的,通常由伪随机数生成器产生,而m序列发生器正是这样一种伪随机数生成器。流密码的加密和解密操作通常同步进行,处理速度快,适用于对实时性要求高的通信环境。流密码与块密码相比,具有较简单的硬件实现和较高的加密速率,但其安全性依赖于密钥流的随机性和不可预测性。 结合以上知识点,本压缩包文件中的文档(m.doc)很可能是关于m序列发生器的设计和实现,特别是在使用VHDL语言进行描述的过程中,它可能涉及到LFSR的设计、反馈逻辑的实现、以及如何将m序列应用于保密通信和流密码技术中。文档可能提供了m序列发生器的设计方案、仿真测试结果,以及如何在保密通信系统中部署和使用该发生器的详细信息。