1. 前言

2. 流密码的基本原理

流密码：也称序列密码 (Stream Cipher) ,是指明文消息按字符(如二元数字)逐位地、对应地加密的一类密码算法。

流密码的强度依赖于密钥序列，什么样的密钥序列是安全的？

随机，周期性大，统计特性良好。

随机数的性质：

伪随机序列：

流密码的密钥序列应该是变长、随机、不可预测的。

关键技术:通信双方的精确同步。

伪随机数生成器：

1.伪随机数生成器(prng)：

线性同余法伪随机数发生器;
线性反馈移位寄存器。

2.线性同余法

要生成的伪随机数列R1,R2,R3....

R1=(A×种子+C) mod M

A、C、M是常量， A和C小于M

R2=(A×R1+C) mod M

......... Rn+1=(A×Rn+C) mod M

3. 线性同余法伪随机数发生器

例:A=3,C=0,M=7，种子为6

伪随机数:451326...451326

R1=4,R2=5,R3=1,R4=3，周期6 谨慎选择A、C、M的值

4. 线性反馈移位寄存器

易于硬件实现，速度快，典型应用:A5,GSM语音加密标准。

反馈函数f(a1,a2,...an)为n元布尔函数，自变量和因变量只能取0，1值

f(a1,a2,...an)=cna1⊕ cn-1a2⊕ ...⊕ c1an

c1，c2，...cn为反馈系数,取值0、1，表示开关断开和闭合

若当前状态Si=(ai,ai+1,...ai+n-1)

则:an+i=cnai⊕ cn-1ai+1⊕ ...⊕ c1an+i-1，i=1，2，...，移位寄存器的输入 Si+1=(ai+1,ai+2,...ai+n)

流密码优点：

实现简单；

加解密速度快；

没有或者有限的错误传播；

典型的应用领域包括无线通信、外交通信。