[go: up one dir, main page]

RU173172U1 - NON-LINEAR FEEDBACK Pseudorandom Generator - Google Patents

NON-LINEAR FEEDBACK Pseudorandom Generator Download PDF

Info

Publication number
RU173172U1
RU173172U1 RU2017101498U RU2017101498U RU173172U1 RU 173172 U1 RU173172 U1 RU 173172U1 RU 2017101498 U RU2017101498 U RU 2017101498U RU 2017101498 U RU2017101498 U RU 2017101498U RU 173172 U1 RU173172 U1 RU 173172U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
block
input
stochastic
random
Prior art date
Application number
RU2017101498U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Николаевна Бубенко
Дмитрий Николаевич Полюков
Виталий Владимирович Новицкий
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Пеленг" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Application granted granted Critical
Publication of RU173172U1 publication Critical patent/RU173172U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/582Pseudo-random number generators
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/582Pseudo-random number generators
    • G06F7/584Pseudo-random number generators using finite field arithmetic, e.g. using a linear feedback shift register
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • H04L9/0656Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
    • H04L9/0662Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • H04L9/0656Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
    • H04L9/0662Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
    • H04L9/0668Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator producing a non-linear pseudorandom sequence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована в средствах обработки и защиты информации.Предложен генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью, включающий блок управляющего сигнала, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, выполненный в виде серии N «m-разрядных» запоминающих регистров и блоки стохастического преобразования. Новым является то, что для формирования нелинейной обратной связи достаточно два блока стохастического преобразования, и генератор дополнительно содержит блок квазислучайной коммутации, включающий N/2 каналов логического суммирования, каждый из которых реализует одну аффинную булевую функцию. Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью характеризуется низкой ресурсоемкостью и позволяет генерировать гаммы, свойства которых соответствуют истинно случайному процессу с максимальным значением энтропии. 1 ил.The utility model relates to computer technology and can be used in information processing and protection tools. A pseudo random number generator with nonlinear feedback is proposed, including a control signal block, a clock pulse generator, a shift register made in the form of a series of N “m-bit” memory registers and stochastic transformation blocks. New is that for the formation of non-linear feedback two blocks of stochastic transformation are sufficient, and the generator additionally contains a quasi-random switching block, including N / 2 logical summation channels, each of which implements one affine Boolean function. A non-linear feedback pseudo-random number generator is characterized by low resource consumption and allows generating gamma whose properties correspond to a truly random process with a maximum entropy value. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована в средствах обработки и защиты информации.The utility model relates to computer technology and can be used in the processing and protection of information.

Современные спутники дистанционного зондирования Земли имеют радиолинию, способную передавать информацию на скорости 300 Мбит/с и выше. Для защиты высокоскоростного потока информации от несанкционированного доступа используют генераторы псевдослучайных чисел (ГПСЧ).Modern Earth remote sensing satellites have a radio line capable of transmitting information at speeds of 300 Mbit / s and higher. To protect the high-speed flow of information from unauthorized access, pseudo random number generators (PRNGs) are used.

Известен генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью [1], который по сущности наиболее близок к предполагаемой полезной модели и выбран в качестве прототипа. Известный ГПСЧ содержит блок управляющего сигнала, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, состоящий из N «m-разрядных» запоминающих регистров и блоков стохастического преобразования (R-блоки и S-блоки).A known pseudorandom number generator with nonlinear feedback [1], which is essentially the closest to the proposed utility model and selected as a prototype. The known PRNG contains a control signal block, a clock, a shift register, consisting of N "m-bit" memory registers and stochastic transformation blocks (R-blocks and S-blocks).

Каждый R-блок представляет собой сумматор, основную и вспомогательную таблицы соответствия, хранящиеся в ячейках ROM-памяти энергонезависимого запоминающего устройства. R-блок имеет два входа и один выход. S-блок представляет собой частный случай R-блока с одним входом и состоит из одной основной таблицы соответствия. Все S-блоки подключены параллельно регистру сдвига и их выходы (кроме последнего) соединены с входом смещения соответствующего R-блока. Выход последнего S-блока соединен с входом записи первого запоминающего регистра. Адресный вход каждого R-блока соединен с выходом соответствующего запоминающего регистра, а выход - с входом записи следующего запоминающего регистра, при этом выход R-блока, размещенного на выходе последнего запоминающего регистра, соединен с «m-разрядной» шиной обратной связи, которая соединена с входами всех S-блоков и одновременно является выходом генератора, а его вход смещения - с блоком управляющего сигнала. Выход генератора тактовых импульсов электрически связан с входами синхронизации всех запоминающих регистров и с входом блока управляющего сигнала.Each R-block is an adder, the main and auxiliary correspondence tables stored in the ROM-cells of the non-volatile memory device. The R-block has two inputs and one output. The S-block is a special case of the R-block with one input and consists of one main correspondence table. All S-blocks are connected in parallel to the shift register and their outputs (except the last) are connected to the offset input of the corresponding R-block. The output of the last S-block is connected to the recording input of the first memory register. The address input of each R-block is connected to the output of the corresponding memory register, and the output is connected to the recording input of the next memory register, while the output of the R-block located at the output of the last memory register is connected to the “m-bit” feedback bus, which is connected with the inputs of all S-blocks and at the same time is the output of the generator, and its bias input is with the control signal block. The output of the clock generator is electrically connected to the synchronization inputs of all memory registers and to the input of the control signal block.

Использование большого количества блоков стохастического преобразования (R-блоков и S-блоков) дает выходной гамме необходимые статистические свойства. Однако хранение информации в виде большого количества таблиц соответствия и работы с ними требует достаточно большой объем ROM-памяти. Это создает высокую ресурсоемкость известного генератора псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью, что затрудняет его аппаратную реализацию.The use of a large number of stochastic transformation blocks (R-blocks and S-blocks) gives the output gamut the necessary statistical properties. However, storing information in the form of a large number of correspondence tables and working with them requires a sufficiently large amount of ROM memory. This creates a high resource consumption of the known pseudo-random number generator with non-linear feedback, which complicates its hardware implementation.

Задачей полезной модели является снижение ресурсоемкости генератора псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью при сохранении необходимых статистических свойств выходной гаммы.The objective of the utility model is to reduce the resource consumption of a pseudo-random number generator with nonlinear feedback while maintaining the necessary statistical properties of the output gamma.

Задача достигается тем, что генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью включает блок управляющего сигнала, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, выполненный в виде серии N «m-разрядных» запоминающих регистров, первый и второй блоки стохастического преобразования. Выход генератора тактовых импульсов электрически связан с входами синхронизации всех запоминающих регистров и с входом блока управляющего сигнала, выход которого соединен с входом смещения первого блока стохастического преобразования. Адресный вход первого блока стохастического преобразования соединен с выходом последнего запоминающего регистра, а его выход с входом смещения второго блока стохастического преобразования. Адресный вход второго блока стохастического преобразования соединен с выходом первого запоминающего регистра, а выход - с его входом записи. Выходы всех запоминающих регистров объединены в выходную шину регистра сдвига. Генератор дополнительно содержит блок квазислучайной коммутации, включающий N/2 каналов логического суммирования, каждый из которых имеет 2m входов и один выход. Входы каналов электрически соединены в заданном порядке, определяемом случайным законом на множестве неповторяющихся чисел от 0 до mx(N-1) с выходной шиной регистра сдвига, а выходы каналов объединены в выходную шину блока квазислучайной коммутации.The problem is achieved in that the non-linear feedback pseudo-random number generator includes a control signal block, a clock pulse generator, a shift register made in the form of a series of N “m-bit” memory registers, the first and second stochastic transformation blocks. The output of the clock generator is electrically connected to the synchronization inputs of all the memory registers and to the input of the control signal block, the output of which is connected to the bias input of the first stochastic conversion block. The address input of the first block of stochastic conversion is connected to the output of the last storage register, and its output with the offset input of the second block of stochastic conversion. The address input of the second block of stochastic conversion is connected to the output of the first storage register, and the output to its recording input. The outputs of all the storage registers are combined into the output bus of the shift register. The generator further comprises a quasi-random switching unit, including N / 2 logical summation channels, each of which has 2m inputs and one output. The channel inputs are electrically connected in a given order determined by a random law on the set of non-repeating numbers from 0 to mx (N-1) with the output register shift bus, and the channel outputs are combined into the output bus of the quasi random switching unit.

Полный отказ от S-блоков и значительное уменьшение количества R-блоков позволяет снизить ресурсоемкость генератора псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью.A complete rejection of S-blocks and a significant reduction in the number of R-blocks can reduce the resource consumption of a pseudo-random number generator with nonlinear feedback.

Использование многоканального блока квазислучайной коммутации, реализующего систему аффинных булевых функций от мгновенных состояний регистра сдвига, позволяет обеспечить необходимые статистические свойства выходной гаммы.The use of a multichannel quasi random switching unit that implements a system of affine Boolean functions of instantaneous states of the shift register allows us to provide the necessary statistical properties of the output gamma.

Полезная модель поясняется чертежами: на фиг. 1 приведена структурная схема генератора псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью, на фиг. 2 приведена структурная схема блока стохастического преобразования.The utility model is illustrated by drawings: in FIG. 1 is a structural diagram of a non-linear feedback pseudo-random number generator; FIG. 2 shows a block diagram of a stochastic transformation block.

Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью (фиг. 1) состоит из блока управляющего сигнала 1, генератора тактовых импульсов 2, регистра сдвига, выполненного в виде N последовательно соединенных друг с другом «m-разрядных» запоминающих регистров 3, первого блока стохастического преобразования 4, второго блока стохастического преобразования 5 и блока квазислучайной коммутации 6.A non-linear feedback pseudo-random number generator (Fig. 1) consists of a control signal block 1, a clock pulse generator 2, a shift register made in the form of N “m-bit” memory registers 3 connected in series with each other, the first block of stochastic transformation 4 , the second block of stochastic transformation 5 and the block of quasi random switching 6.

Блоки стохастического преобразования 4, 5 (фиг. 2) представляют собой сумматор 7 элементов поля Галуа по модулю 2m размерности m×2m, основную таблицу соответствия 8 и вспомогательную таблицу соответствия 9. Таблицы заполнены неповторяющимися элементами поля Галуа GF(2m), перемешанными случайным образом. Блоки стохастического преобразования 4,5 имеют адресный вход А, вход смещения В и выход R.Blocks of stochastic transformation 4, 5 (Fig. 2) are an adder of 7 Galois field elements modulo 2 m of dimension m × 2 m , the main correspondence table 8 and the auxiliary correspondence table 9. The tables are filled with non-repeating elements of the Galois field GF (2 m ), randomly mixed. Stochastic conversion blocks 4,5 have address input A, offset input B and output R.

Выход генератора тактовых импульсов 2 электрически соединен с входами синхронизации С всех запоминающих регистров 3 и с входом блока управляющего сигнала 1, выход которого соединен с входом смещения В первого блока стохастического преобразования 4 (фиг. 1). Адресный вход А первого блока стохастического преобразования 4 соединен с выходом последнего запоминающего регистра RGN, а его выход R - с входом смещения В второго блока стохастического преобразования 5, выход R которого соединен с входом записи DI первого запоминающего регистра RG1. А выход DO первого запоминающего регистра RG1 соединен с адресным входом А второго блока стохастического преобразования 5. Выходы DO всех запоминающих регистров 3 объединены в выходную шину 10 регистра сдвига.The output of the clock 2 is electrically connected to the synchronization inputs C of all memory registers 3 and to the input of the control signal 1, the output of which is connected to the bias input B of the first block of stochastic conversion 4 (Fig. 1). The address input A of the first block of stochastic transformation 4 is connected to the output of the last storage register RG N , and its output R is connected to the input of the offset B of the second block of stochastic conversion 5, whose output R is connected to the recording input DI of the first storage register RG 1 . And the DO output of the first storage register RG 1 is connected to the address input A of the second block of stochastic conversion 5. The outputs DO of all the storage registers 3 are combined in the output bus 10 of the shift register.

Блок квазислучайной коммутации 6 включает N/2 каналов логического суммирования 11. Каждый канал 11 имеет 2m входов и один выход и реализован на (2m-1) двухвходовых логических элементах «исключающее ИЛИ». Входы каналов электрически соединены в заданном порядке, определяемом случайным законом на множестве неповторяющихся чисел от 0 до mxN-1 с выходной шиной 10 регистра сдвига, а выходы каналов объединены в выходную шину 12 блока квазислучайной коммутации 6.The quasi random switching unit 6 includes N / 2 channels of logical summation 11. Each channel 11 has 2m inputs and one output and is implemented on (2m-1) two-input exclusive-OR logic elements. The channel inputs are electrically connected in a given order determined by a random law on the set of non-repeating numbers from 0 to mxN-1 with the output bus 10 of the shift register, and the channel outputs are combined in the output bus 12 of the quasi random switching unit 6.

Предлагаемый устройство может быть реализовано как внутри кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), так и на базе цифровых микросхем различных серий. Например, для ГПСЧ конфигурации N=16 и m=4 в качестве элементной базы выбраны микросхемы ТТЛ серии К155. А именно, в качестве 16 «4-разрядных» запоминающих регистров использованы 16 микросхем К155ТМ8; в блоке стохастического преобразования 5 для хранения основной и вспомогательной таблиц соответствия - К155РЕ6, в качестве сумматора 7 по модулю 2m (без учета битов переноса) - К155ИМ3; в блоке квазислучайной коммутации 6 использовано 14 микросхем К155ЛП5.The proposed device can be implemented both inside the chip programmable logic integrated circuit (FPGA), and on the basis of digital circuits of various series. For example, for the PRNG configuration N = 16 and m = 4, TTL microcircuits of the K155 series were selected as the elemental base. Namely, 16 K155TM8 microcircuits were used as 16 “4-bit” memory registers; in the block of stochastic transformation 5 for storing the main and auxiliary correspondence tables - K155RE6, as an adder 7 modulo 2 m (excluding carry bits) - K155IM3; In the quasi random switching unit 6, 14 K155LP5 microcircuits were used.

Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью работает следующим образом. По приходу положительного фронта тактового импульса от генератора тактовых импульсов 2 одновременно на входы синхронизации С всех запоминающих регистров 3 они запоминают сигнал со своих входов записи DI и транслируют его на свои выходы DO, с которых «m-разрядные» сигналы передаются на выходную шину 10 регистра сдвига и одновременно на вход записи последующего запоминающего регистра. С выхода DO последнего запоминающего регистра RGN сигнал транслируется на адресный вход А первого блока стохастического преобразования 4, на вход смещения В которого одновременно подают сигнал с блока управляющего сигнала 1. Поступившие на первый блок стохастического преобразования 4 сигналы суммируются в его сумматоре 7 с суммированием в поле Галуа GF(2m), формируя выходной сигнал первого блока стохастического преобразования 4, который транслируется на вход смещения В второго блока стохастического преобразования 5, на адресный вход А которого одновременно подается сигнал с выхода DO первого запоминающего регистра RG1. При этом все сигналы в регистре сдвига одновременно сдвигаются на «т» позиций вправо. Поступившие на второй блок стохастического преобразования 5 сигналы суммируются в его сумматоре 7 с суммированием в поле Галуа GF(2m), формируя выходной сигнал второго блока стохастического преобразования 5, который транслируется на вход записи DI первого запоминающего регистра RG1, образуя нелинейную обратную связь для следующего рабочего цикла генератора.A pseudo random number generator with nonlinear feedback operates as follows. Upon the arrival of a positive edge of the clock pulse from the clock generator 2 simultaneously to the synchronization inputs From all memory registers 3, they store the signal from their recording inputs DI and transmit it to their outputs DO, from which the “m-bit” signals are transmitted to the output bus 10 of the register shift and simultaneously to the input of the recording of the subsequent storage register. From the DO output of the last storage register RG N, the signal is transmitted to the address input A of the first block of stochastic conversion 4, to the bias input which simultaneously receives the signal from the block of control signal 1. The signals received at the first block of stochastic conversion 4 are summed in its adder 7 with summation in Galois field GF (2 m ), forming the output signal of the first block of stochastic transformation 4, which is transmitted to the bias input B of the second block of stochastic conversion 5, to address input A which At the same time, a signal is output from the DO output of the first memory register RG 1 . In this case, all signals in the shift register are simultaneously shifted by “t” positions to the right. The signals arriving at the second block of stochastic transformation 5 are summed in its adder 7 with summation in the Galois field GF (2 m ), forming the output signal of the second block of stochastic transformation 5, which is transmitted to the input of the DI record of the first storage register RG 1 , forming nonlinear feedback for next generator duty cycle.

Все сигналы («mxN»), поступившие на выходную шину 10 регистра сдвига, распределяются в заданном порядке, определяемом случайным законом на множестве неповторяющихся чисел от 0 до mxN-1 по 2 m входам N/2 каналов логического суммирования 11 блока квазислучайной коммутации 6. В каждом канале 11 2 т сигнала транслируются на входы двухвходовых логических элементов «исключающее ИЛИ». На выходе каждого канала формируется сигнал на основе одной аффинной булевой функции. Выходные сигналы каналов поступают на выходную шину 12 блока квазислучайной коммутации 6, образуя квазислучайную последовательность бит.All signals (“mxN”) received on the output bus 10 of the shift register are distributed in a predetermined order determined by a random law on the set of non-repeating numbers from 0 to mxN-1 over 2 m inputs of N / 2 channels of logical summation 11 of the block of quasi random switching 6. In each channel 11 2 tons of signal are transmitted to the inputs of two-input logic elements "exclusive OR". At the output of each channel, a signal is generated based on one affine Boolean function. The output signals of the channels are fed to the output bus 12 of the quasi random switching unit 6, forming a quasi random sequence of bits.

Например, при N=16h m=4 использована следующая система аффинных булевых функций:For example, for N = 16h m = 4, the following system of affine Boolean functions is used:

Figure 00000001
Figure 00000001

где xk(t) - мгновенное значение сигнала k-го выхода запоминающего регистра (k=1÷64);where x k (t) is the instantaneous value of the signal of the kth output of the storage register (k = 1 ÷ 64);

y[1]-y[8] - выходные сигналы первого - восьмого каналов блока квазислучайной коммутации, которые формируют выходную псевдослучайную последовательность бит.y [1] -y [8] - output signals of the first and eighth channels of the quasi-random switching unit, which form the output pseudo-random sequence of bits.

Гаммы предлагаемого устройства прошли батареи тестов Diehard [2] STSNIST [3] с положительной оценкой, что позволяет сделать вывод о соответствии их свойств истинно случайному процессу с максимальным значением энтропии.The gammas of the proposed device passed Diehard [2] STSNIST [3] battery tests with a positive rating, which allows us to conclude that their properties correspond to a truly random process with a maximum entropy value.

Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью характеризуется низкой ресурсоемкостью и позволяет генерировать гаммы, свойства которых соответствуют истинно случайному процессу с максимальным значением энтропии. Свойства генерируемых гамм дают возможность использования их в средствах обработки и защиты информации.A non-linear feedback pseudo-random number generator is characterized by low resource consumption and allows generating gamma whose properties correspond to a truly random process with a maximum entropy value. The properties of the generated scales make it possible to use them in the means of processing and protecting information.

Источники информации:Information sources:

1. Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях: учеб. пособие. Москва, КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001, стр. 73-79.1. Ivanov M.A. Cryptographic methods of information protection in computer systems and networks: textbook. allowance. Moscow, KUDITS-IMAGE, 2001, pp. 73-79.

2. Харин Ю.С., Берник В.Б., Матвеев Г.В. Математические основы криптологии: учеб. пособие. Минск, БГУ, 1999, стр. 69-71.2. Kharin Yu.S., Bernik VB, Matveev G.V. Mathematical foundations of cryptology: textbook. allowance. Minsk, BSU, 1999, pp. 69-71.

3. Rukhin A., Soto J., Nechvatal J., Smid M.A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications. NIST: NISTSpecialPublication, 2010, p.p. 2-1 - 2-40.3. Rukhin A., Soto J., Nechvatal J., Smid M. A. Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications. NIST: NISTSpecialPublication, 2010, p.p. 2-1 - 2-40.

Claims (1)

Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью, включающий блок управляющего сигнала, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, выполненный в виде серии N «m-разрядных» запоминающих регистров, первый и второй блоки стохастического преобразования, при этом адресный вход первого блока стохастического преобразования соединен с выходом последнего запоминающего регистра, выход генератора тактовых импульсов электрически связан с входами синхронизации всех запоминающих регистров и с входом блока управляющего сигнала, выход которого соединен с входом смещения первого блока стохастического преобразования, отличающийся тем, что выход первого блока стохастического преобразования соединен с входом смещения второго блока стохастического преобразования, выход которого соединен с входом записи первого запоминающего регистра, выход которого соединен с адресным входом второго блока стохастического преобразования, а выходы всех запоминающих регистров объединены в выходную шину регистра сдвига, дополнительно содержит блок квазислучайной коммутации, включающий N/2 каналов логического суммирования, каждый из которых имеет 2m входов и один выход, причем входы каналов электрически соединены в заданном порядке, определяемом случайным законом на множестве неповторяющихся чисел от 0 до
Figure 00000002
, с выходной шиной регистра сдвига, а выходы каналов объединены в выходную шину блока квазислучайной коммутации.
A non-linear feedback pseudo-random number generator, including a control signal block, a clock, a shift register made in the form of a series of N “m-bit” memory registers, the first and second stochastic transform blocks, while the address input of the first stochastic transform block is connected to the output of the last memory register, the output of the clock generator is electrically connected to the synchronization inputs of all the memory registers and to the input of the control signal block, you One of which is connected to the bias input of the first stochastic transform block, characterized in that the output of the first stochastic transform block is connected to the bias input of the second stochastic transform block, the output of which is connected to the recording input of the first storage register, the output of which is connected to the address input of the second stochastic transform block, and the outputs of all the storage registers are combined into the output bus of the shift register, additionally contains a quasi-random switching unit, including conductive N / 2 logical summation of channels, each of which has 2m inputs and one output, the inputs of channels are electrically connected in a predetermined order determined by random law to set recurring numbers from 0 to
Figure 00000002
, with the output bus of the shift register, and the channel outputs are combined into the output bus of the quasi-random switching unit.
RU2017101498U 2016-02-01 2017-01-17 NON-LINEAR FEEDBACK Pseudorandom Generator RU173172U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BYU20160028 2016-02-01
BY20160028 2016-02-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173172U1 true RU173172U1 (en) 2017-08-15

Family

ID=59633340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101498U RU173172U1 (en) 2016-02-01 2017-01-17 NON-LINEAR FEEDBACK Pseudorandom Generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173172U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774812C1 (en) * 2021-07-08 2022-06-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for generating pseudorandom numbers

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1347167A1 (en) * 1986-02-07 1987-10-23 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Process number generator
SU1387177A1 (en) * 1985-02-20 1988-04-07 Минский радиотехнический институт Pseudorandom number generator
RU2080651C1 (en) * 1994-04-14 1997-05-27 Военная академия связи Generator of random n-bit binary numbers
JPH09325881A (en) * 1996-06-05 1997-12-16 Nec Corp Pseudo-random number generator
JPH11224183A (en) * 1998-02-05 1999-08-17 Toyo Commun Equip Co Ltd Pseudo-random number generating device
US8831216B2 (en) * 2003-08-15 2014-09-09 Broadcom Corporation Pseudo-random number generation based on periodic sampling of one or more linear feedback shift registers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1387177A1 (en) * 1985-02-20 1988-04-07 Минский радиотехнический институт Pseudorandom number generator
SU1347167A1 (en) * 1986-02-07 1987-10-23 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Process number generator
RU2080651C1 (en) * 1994-04-14 1997-05-27 Военная академия связи Generator of random n-bit binary numbers
JPH09325881A (en) * 1996-06-05 1997-12-16 Nec Corp Pseudo-random number generator
JPH11224183A (en) * 1998-02-05 1999-08-17 Toyo Commun Equip Co Ltd Pseudo-random number generating device
US8831216B2 (en) * 2003-08-15 2014-09-09 Broadcom Corporation Pseudo-random number generation based on periodic sampling of one or more linear feedback shift registers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774812C1 (en) * 2021-07-08 2022-06-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for generating pseudorandom numbers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3911330A (en) Nonlinear nonsingular feedback shift registers
Datta et al. Design and implementation of multibit LFSR on FPGA to generate pseudorandom sequence number
Patnala et al. A modernistic way for KEY generation for highly secure data transfer in ASIC design flow
Mandal et al. Cryptographically strong de Bruijn sequences with large periods
US20030152221A1 (en) Sequence generator and method of generating a pseudo random sequence
Hathwalia et al. Design and analysis of a 32 bit linear feedback shift register using vhdl
Dubrova Finding matching initial states for equivalent NLFSRs in the Fibonacci and the Galois configurations
RU173172U1 (en) NON-LINEAR FEEDBACK Pseudorandom Generator
Thane et al. Hardware design and implementation of pseudorandom number generator using piecewise linear chaotic map
Khani et al. Digital realization of twisted tent map and ship map with LFSR as a pseudo-chaos generator
RU2446444C1 (en) Pseudorandom sequence generator
Bhaskar et al. A survey on implementation of random number generator in FPGA
Mao et al. Zero-bias true random number generator using LFSR-based scrambler
US6691142B2 (en) Pseudo random address generator for 0.75M cache
Goankar Design of 8 bit 16 bit and 32 bit LFSR for PN Sequence Generation using VHDL
Singh et al. FPGA Implementation of Chaos based Pseudo Random Number Generator
Falih A Pseudorandom Binary Generator Based on Chaotic Linear Feedback Shift Register
Mansor et al. Digital image scrambling using chaotic systems based on FPGA
Tripathi et al. Hardware implementation of dynamic key value based stream cipher using chaotic logistic map
Chugunkov et al. New class of pseudorandom number generators for logic encryption realization
RU2815485C1 (en) Pseudorandom number generator
RU104336U1 (en) Pseudorandom Sequence Generator
Sekhar et al. An Efficient Pseudo Random Number Generator for Cryptographic Applications
RU151948U1 (en) NONLINEAR Pseudorandom Sequence Generator
Reddy et al. Image encryption and decryption in RNS domain based on {2 n, 2 2n+ 1-1, 2 n+ 1, 2 n-1} moduli set

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200118