反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器

1. 反馈移位寄存器(Feedback shift register,FSR)

GF(2)上一个n级反馈移位寄存器由n个二元存储器与一个反馈函数image.png组成,如下图所示。

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第1张图片

反馈移位寄存器的例子

如图是一个3级反馈移位寄存器,其初始状态为image.png,输出可由右表给出。

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第2张图片

image.png

a3=a1&a2⊕a3 a2 a1 输出
1 0 1 1
1&0⊕1=1 1 0 0
0&1⊕1=1 1 1 1
1&1⊕1=0 1 1 1
1&1⊕0=1 0 1 1
1&0⊕1=1 1 0 0

2. 线性反馈移位寄存器LFSR(linear feedback shift register)

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第3张图片

LFSR的反馈函数

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第4张图片

LFSR的实例

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第5张图片

反馈函数为:将a1的输出和a4的输出进行异或运算,值作为a5的填充。

a5=a1⊕a4 a4 a3 a2 a1 输出
1 1 0 0 1 1
1⊕1=0 1 1 0 0 0
0⊕1=1 0 1 1 0 0
0⊕0=0 1 0 1 1 1
1⊕1=0 0 1 0 1 1
1⊕0=1 0 0 1 0 0
0⊕0=0 1 0 0 1 1
秘钥流的周期

image.png

LFSR的性质

反馈移位寄存器 和 线性反馈移位寄存器_第6张图片

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