基于单向函数的伪随机数发生器

高树静; 曲英杰; 宋廷强

doi:10.7544/issn1000-1239.2015.20131954

基于单向函数的伪随机数发生器

(青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛 266061) (shujing_g@126.com)

基金项目: 山东省科技发展计划基金项目(2013YD01038)

详细信息

中图分类号: TP309
计量
- 文章访问数: 1598
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量: 947
出版历程
- 发布日期: 2015-05-31

Pseudorandom Number Generators Based on One-Way Functions

(School of Information Science and Technology, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266061)

摘要

摘要: 伪随机数发生器(pseudorandom number generator, PRNG)是重要的密码学概念.基于单向函数的伪随机数发生器起始于1982年的BMY发生器，将单向函数反复迭代，周期性地输出伪随机序列.单向函数的性质和种子长度关系到发生器的可实现性和安全性，是此类发生器的2个重要参数.在分析现有工作的基础上，改进了单向函数的随机化迭代方式，基于不可逆性证明了迭代过程的安全性.迭代方式的改进消除了单向函数的长度保持性质，采用一般的压缩规范单向函数和通用散列函数构建伪随机数发生器.输出级与BMY发生器结构类似，以迭代函数的核心断言作为伪随机序列.基于与真随机序列的不可区分性，证明了伪随机数发生器的安全性.所构建的伪随机数发生器与现有同类发生器结构类似，但放松了对单向函数性质的要求，增强了可实现性，减小了种子长度，提高了效率.
- 伪随机数发生器 /
- 单向函数 /
- 随机化迭代 /
- 核心断言 /
- 通用散列函数
Abstract: Pseudorandom number generators (referred as PRNG) is an important cryptographic primitive that was first introduced and formalized as BMY generator in 1982. The PRNG based on one-way functions is constructed by iterating a one-way function (OWF) on a random seed and generating pseudorandom sequences periodically. The seed length and the property of the one-way function are two important factors of this kind PRNG, which measure the efficiency and the security of the PRNG. The security of the latest PRNG of this type relies on one-way function of length preserving or one-way permutation that is hard to be obtained. This paper revisits the current randomized iteration technique and makes improvement on the iteration process by expanding the outputs of one-way function. The new technique, which is called expanded randomized iteration, eliminates the length preserving property of the one-way function. On the basis of the expanded randomized iteration, our construction uses the general compression regular one-way function and universal hash function as the main components. In the BMY case, a hardcore-bit of each iteration step is taken as the output of the pseudorandom sequence. Our scheme adopts the similar structure as the current ones but relaxes the requirement of the property of the one-way function, reduces the seed length and improves the efficiency. Finally, the security of the iteration is proved irreversible and the security of the proposed pseudorandom generator is proved undistinguishable from the real random sequence.
- pseudorandom number generator(PRNG) /
- one-way function(OWF) /
- randomized iterate /
- hard-core predicate /
- universal Hash function

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(27)

期刊类型引用(12)

1.	杨兴耀，肖瑞，卢进堂. 新疆维吾尔语口音普通话短文的语音识别研究. 东北师大学报(自然科学版). 2024(04): 72-80 . 百度学术
2.	闫凯，宋烨，刘瑜，杨莉，张浩源. 老龄化背景下居家养老系统方言识别算法应用研究——以粤语为例. 信息与电脑(理论版). 2023(02): 120-122 . 百度学术
3.	蒋若怡，韦永壮，王慧娇. 基于深度学习的差分神经区分器求解方法. 计算机工程与设计. 2023(06): 1629-1634 . 百度学术
4.	赵建川，杨浩铨，徐勇，吴恋，崔忠伟. 基于对比预测编码模型的多任务学习语种识别方法. 数据采集与处理. 2022(02): 288-297 . 百度学术
5.	万苗，任杰，马苗，曹瑞. 多任务学习在中国方言分类中的应用研究. 计算机技术与发展. 2022(04): 109-115 . 百度学术
6.	郝焕香. 基于深度学习的方言语音识别模型构建. 自动化与仪器仪表. 2022(04): 48-51 . 百度学术
7.	王瑶，龙华，邵玉斌，杜庆治. 可变时长的短时广播语音多语种识别. 云南大学学报(自然科学版). 2022(03): 490-496 . 百度学术
8.	付英，刘增力，汤辉. 基于CNN-BiGRU的方言语种识别. 通信技术. 2022(06): 712-719 . 百度学术
9.	王瑶，龙华，邵玉斌，杜庆治，王延凯. 基于CRNN混合神经网络的多语种识别. 光电子·激光. 2022(06): 620-628 . 百度学术
10.	张允耀，黄鹤鸣，张会云. 复杂噪声环境下语音识别研究. 计算机与现代化. 2021(09): 68-74 . 百度学术
11.	辛强伟，唐云凯. 多维度数据组合的人工智能系统性能优化分析. 数字技术与应用. 2020(10): 36-38 . 百度学术
14.	顾佳，黄明，关岳. 高速列车牵引变流器故障诊断研究. 振动.测试与诊断. 2020(05): 997-1002+1029 . 百度学术