【密碼學】序列密碼

序列密碼就是對密文進行逐一的加密或者解密

和分組密碼比起來，分組密碼是一組一組加密，序列密碼就是逐個加密

序列密碼的安全性能主要取決於密鑰流或者密鑰流產生器的特性。

優勢：實現簡單、加密和解密速度快、安全性能較好、沒有或少有差錯傳播

序列密碼的基本結構
1.同步序列密碼

　　

　　同步序列密碼的原理：
　　種子密鑰k通過由安全信道傳送給收、發雙方後，由密鑰流產生器生成加密和解密所須要的密鑰流，而加、解密自己就是簡單的模2加法運算。
　　同步序列密碼的特色：
　　① 密鑰流僅僅依賴於種子密鑰和密鑰流產生器的結構，而與明文流（或密文流）無關。
　　② 若是密鑰流徹底隨機產生且長度至少和明文流同樣長，則可實現絕對安全的「一次一密」。但實際上，這很難作到。
　　③ 無差錯傳播。由於密鑰流獨立於密文流，因此一個密文的傳輸錯誤不會影響下一個密文的解密。
　　④ 爲了保障接收端可以正確解密，要求收、發雙方必須嚴格同步。

2.自同步序列密碼

 　　自同步序列密碼的簡介：

　　與同步序列密碼須要收、發雙方嚴格同步不一樣，自同步序列密碼可以依靠自身的能力「自動地」實現收、發雙方的同步，於是是一種不須要外部同步的序列密碼系統。
　　自同步序列密碼的特色：
　　① 密鑰流不只依賴於種子密鑰和密鑰流產生器的結構，還與密文流（或明文流）有關。初始向量IV在這裏至關於初始密文的做用，要求收、發雙方必須相同。
　　② 自同步。解密只取決於先前特定數量的密文字符，所以，即便出現刪除、插入等非法攻擊，收方最終都可以自動重建同步解密，於是收、發雙方再也不須要外部同步。
　　③ 有差錯傳播。由於密鑰流與密文流有關，因此一個密文的傳輸錯誤會影響下面有限個密文的解密。

 密鑰流產生器

密鑰流產生器是決定序列密碼安全性能的主要因素，於是線性反饋寄存器是密鑰流產生器最基本也是最重要的部件。

 

1.線性反饋移位寄存器

 

 

定義：若是將移位寄存器的某些級的輸出經過異或（模2加）運算函數運算後反饋回它的第一級輸入端，便構成了線性反饋移位寄存器。

 

該式爲用右移方式的n級線性反饋移位寄存器的反饋函數，其中

若是n級線性反饋移位寄存器產生的輸出序列的週期爲2^n-1，則稱爲m序列產生器。m序列不只週期長，並且僞隨機特性好，這正是序列密碼的密鑰流所須要的特性。
2.基於LFSR的密鑰流產生器