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基于八维混沌广义同步系统的伪随机数发生器
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP309[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京科技大学数理学院,北京100083, [2]北京电子科技学院计算机科学与技术系,北京100070
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61074192,61170037)
中文摘要:

针对设计性能良好的伪随机数发生器的问题,提出了一个新的四维离散混沌系统。利用离散混沌广义同步定理构造了一个八维混沌广义同步(8D-CGS)系统,基于该8D-CGS通过一个实数域到整数域的变换设计了一个新的混沌伪随机发生器(CPRNG),对其在密钥无扰动下产生的密钥流分别与在不同的密钥扰动下产生的密钥流及Matlab指令产生的密钥流进行相关系数和不同率的比较,两组比较结果的平均值分别为0.005 585 7和49.988 5%及0.005 877 3和49.982 8%,从而表明该CPRNG产生的密钥流几乎完全独立,不同率非常接近理想值50%。利用FIPS140-2和G FIPS 140-2检测标准分别对该CPRNG、RC4算法和ZUC算法产生的1 000个{0,1}序列进行检测,结果三组{0,1}序列均通过了FIPS 140-2标准,而分别有10、19和22个没有通过G FIPS 140-2标准,表明CPRNG通过率最高,且检测结果中的平均值和方差对比表明该CPRNG随机性能良好。

英文摘要:

Focusing on the design of a good pseudorandom number generator,a novel four-dimensional discrete chaotic system was proposed. Using the theorem of discrete chaotic generalized synchronization, an eight-dimensional chaotic generalized synchronization system( 8D-CGS) was constructed. Based on the 8D-CGS and by transforming the real number set to the integer set,a novel chaotic pseudorandom number generator( CPRNG) was designed. The undisturbed key stream was compared with the key streams produced by different key disturbation and Matlab commands respectively. The two groups of average correlation and different rate are 0. 005 585 7 and 49. 988 5%,and 0. 005 877 3 and 49. 982 8%. It shows that the key streams produced by the CPRNG almost independent absolutely and the different rate very close to the ideal value 50%. FIPS140-2 and G FIPS 140-2 test criterions were used to test the randomness of three 1 000 sequences of { 0,1 } generated respectively by the CPRNG,the RC4 algorithm and the ZUC algorithm. The results show that three { 0,1} sequences all pass the FIPS 140-2 test criterion and there are 10,19 and 22 sequences fail to pass the G FIPS 140-2 test criterion respectively,so the pass rate of the CPRNG is the highest. The means and variances of the tested results show that the CPRNG designed by this paper has promising randomness performance.

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期刊论文 63 会议论文 29 获奖 2 著作 1
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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679