Математические методы криптографии
О перемешивающих свойствах нестационарного регистра сдвига
Я. Э. Авезова АО «Позитив Текнолоджиз», г. Москва
Аннотация:
Для регистра сдвига длины
$n$, функция обратной связи которого зависит от двоичного знака управляющей последовательности (на каждом такте реализуется одно из двух регистровых преобразований), исследовано минимальное число
$\gamma$ тактов регистра, после которых достигнуто полное перемешивание, то есть существенная зависимость каждой координатной функции композиции преобразований от всех переменных. Эффект полного перемешивания оценен с помощью множества
$\hat{\Gamma}$ перемешивающих
$n$-вершинных орграфов регистровых преобразований, имеющих общий гамильтонов контур. Дана оценка экспонента
$\exp\hat{\Gamma}$ примитивного множества
$\hat{\Gamma}$, которая позволяет оценить снизу число
$\gamma$:
$$
\exp\hat{\Gamma}\leq 2n-2+\textstyle\sum\limits_{\alpha=0}^1\left(F(n-S(\phi_\alpha))+d_\alpha+s_{m(\alpha)}^\alpha\right),
$$
где $S(\phi_\alpha)=\left\{s_1^\alpha,\ldots,s_{m(\alpha)}^\alpha\right\}$ — множество номеров существенных переменных функции обратной связи
$\phi_\alpha(x_0,\ldots,x_{n-1})$;
$n-S(\phi_\alpha)=\{n-s_j^\alpha: j=1,\ldots,m(\alpha)\}$;
$d_\alpha=\text{НОД}\{n-S(\phi_\alpha)\}$; $F(n-S(\phi_\alpha))=d_\alpha\Phi((n-S(\phi_\alpha))/d_\alpha)$;
$\Phi((n-S(\phi_\alpha))/d_\alpha)$ — число Фробениуса.
Проведён вычислительный эксперимент при
$n=6$ и
$10$ по вычислению точного значения
$\gamma$ с учётом управляющей последовательности. Установлено, что полное перемешивание возможно за число тактов, превышающее значение экспонента менее чем в
$2$ раза.
Ключевые слова:
гамильтонов контур, примитивность множества орграфов, экспонент орграфа, экспонент множества орграфов.
УДК:
519.1
DOI:
10.17223/2226308X/12/25