复合离散混沌系统映射的伪随机数发生器

发布时间:2020/10/29 23:07:30 访问次数:2047

伪随机数发生器广泛应用于信息安全领域，基于超混沌Lorenz系统和斜帐篷映射提出一种伪随机数发生器。首先利用超混沌Lorenz系统迭代产生4路伪随机序列{S1，S2，S3，S4}，并以每8位为一个分组；然后利用斜帐篷映射迭代产生1个伪随机序列Ss用于数据选择；最后通过Ss序列值选择{S1，S2，S3，S4}序列中的一个为该8位的输出，继而产生伪随机序列输出。设计方案的输出结果通过了NIST的SP800-22 rev1a的全部随机性检验，并用图像加密测试证明其具有良好的随机性。

伪随机数发生器作为理想信息源，有良好的统计特性和随机特性，广泛应用于信息安全领域。根据香农的一次一密理论，采用随机序列作为密钥加密信息是绝对安全，不可破译的。真正随机序列在信息系统应用是不可能的，故而在密码学研究中常采用循环周期长且能通过随机数检验的伪随机数来代替真正的随机数。

制造商: Texas Instruments产品种类: 16位微控制器 - MCU

RoHS: 详细信息

系列: MSP430G2231

安装风格: SMD/SMT

封装 / 箱体: QFN-16

核心: MSP430

程序存储器大小: 2 kB

数据总线宽度: 16 bit

ADC分辨率: 10 bit

最大时钟频率: 16 MHz

输入/输出端数量: 10 I/O

数据 RAM 大小: 128 B

工作电源电压: 1.8 V to 3.6 V

最小工作温度: - 40 C

最大工作温度: + 85 C

封装: Cut Tape

封装: MouseReel

封装: Reel

商标: Texas Instruments

湿度敏感性: Yes

ADC通道数量: 8 Channel

计时器/计数器数量: 1 Timer

处理器系列: 2 Series

产品类型: 16-bit Microcontrollers - MCU

工厂包装数量: 3000

子类别: Microcontrollers - MCU

商标名: MSP430

看门狗计时器: No Watchdog Timer

单位重量: 50 mg

伪随机数发生器(PRNGs)统计检测标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)公布，包括FIPS140检测、DIEHARD检测和SP800-22检测等。混沌是动力学系统产生的一种及其复杂的类似噪声的运动行为，是确定的非线性系统中出现的内在随机性现象，表现出对系统初值和控制参数的高度敏感性和类随机行为。

它具有如下特性：运动的遍历性、对初始状态和系统参数的高度敏感、正的Lyapunov指数、自相似性、运动轨道的长期不可预测性以及有界性等。ALIPOUR M C等人采用Logistic混沌映射用于生成PRNGs和两个突变阶段的种子值，以及用于扩散操作的PRNGs。CHUGUNKOV I V等人提出了一类由非线性反馈移位寄存器组成的新序列。MURILLO-ESCOBAR M A等人利用提高的Logistic映射构造伪随机数发生器。Zhu Congxu等人提出了基于一维复合离散混沌系统Logistic-Tent映射的伪随机数发生器(PRNG)设计新方案。