Стохастические генераторы многоразрядных ПСП на регистрах сдвига – RFSR
Для построения стохастического генератора ПСП (Random Feedback Shift Register – RFSR) предлагается в схемах аддитивного генератора вместо блоков сложения использовать R-блоки (рис. 3.8) [1]. Ключевая информация – заполнение таблиц Н, определяющих логику работы R-блоков.
Все теоретические и практические результаты, полученные для LFSR при решении задач построения генераторов ПСП, легко обобщаются и позволяют столь же эффективно решать задачи защиты информации от умышленных деструктивных воздействий.
Рассмотрим вариант схемы генератора с одним R-блоком, который может быть представлен в одном из двух идентичных вариантов (рис. 3.9, а – RFSR1 или 3.9, б – RFSR2). При соответствующем выборе таблицы стохастического преобразования выходная ПСП по сути – это нелинейная М-последовательность, т. е. последовательность максимальной длины, по своим статистическим свойствам превосходящая классическую М-последовательность с выхода LFSR той же разрядности (рис. 3.10 – 3.11).
На рис. 3.10 и 3.11 показаны примеры генераторов стохастической М-последовательности длиной соответственно 15 и 63.
На рис. 3.12 приведен пример преобразования стохастического генератора, диаграмма состояний которого состоит из трех циклов длиной 22, 25, 16 и одного тривиального цикла, состоящего из состояния 000, переходящего самого в себя, в генератор последовательности длиной 64. Преобразование потребовало включения в состав устройства сумматора и элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со входом переноса сумматора. Переходы исходного генератора на рис. 3.12 показаны пунктирной линией.
Рис. 3.8. Общие схемы стохастических генераторов n-разрядной ПСП (режим OFB) с управляющим входом. Qi – состояние i-го регистра генератора
Рис. 3.9. Варианты схемы стохастического генератора RFSR с одним R?блоком (режим OFB)
Рис. 3.10. Стохастический генератор при N = 2: схема генератора – а; возможные таблицы преобразования и соответствующие им диаграммы переключений – б
Рис. 3.11. Стохастический генератор при N = 3:
схема генератора и таблица стохастического преобразования – а;
диаграмма его переключений – б
Рис. 3.12. Стохастический генератор ПСП длиной 64:
схема генератора и таблица стохастического преобразования – а;
диаграмма его переключений – б
На рис. 3.13 приведена схема генератора ПСП с непрерывно изменяющейся таблицей стохастического преобразования. В каждом такте работы такого RFSR слово (BYTEi+1, BYTEi) с выхода управляющего генератора меняет местами содержимое двух ячеек таблиц Н:
Н(BYTEi+1)(Н(BYTEi).
Рис. 3.13. Cхема генератора ПСП с непрерывно изменяющейся таблицей стохастического преобразования
