密码学实验.doc

《密码学与信息安全》 实验报告 《密码学与信息安全》实验一 实验目的： 通过java语言实现简单的线性反馈移位寄存器（LFSR），理解LFSR的工作原理、本原多项式重要意义。 实验内容： (1)编写4级线性反馈移位寄存器LSFR4程序： (2)编写16级线性反馈移位寄存器LFSR16程序。 实验原理： 移位寄存器是流密码产生密钥流的一个主要组成部分。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f（a1, a2 ,...... , an）组成。每一时刻的状态可用n长序列a1, a2 ,...... , an表示，其中ai是第i级存储器的内容。初始状态由用户确定，当第i个移位时钟脉冲到来时，每一级存储器ai都将其内容向下一级ai-1传递，并根据寄存器此时的状态a1, a2 ,...... , an计算f（a1, a2 ,...... , an），作为下一时刻的an。4级线性反馈移位寄存器的生成函数f=x4+x+1，16级线性反馈移位寄存器的生成函数f=x16+x5+x3+x2+1 其中一个5级的LFSR如图1所示： 图1 实验源码： 4级线性反馈移位寄存器LSFR4程序： 实验结果： 16级线性反馈移位寄存器LSFR4程序： 实验结果： public class LFSR { void LF(int a[],int c[]){//端口 System.out.print(a[0]+ ); for(int i=0;i=60;i++){ int result=0; result=(c[0]*a[3]+c[1]*a[2]+c[2]*a[1]+c[3]*a[0])%2; a[0]=a[1]; a[1]=a[2]; a[2]=a[3]; a[3]=result; System.out.print(a[0]+ ); } } public static void main(String[] args) { Scanner input=new Scanner(System.in); System.out.println(请输入a初始状态（4个）:);//输入a的初始状态的值 int a[]=new int[4]; int c[]=new int[4]; for(int i=0;i4;i++){ a[i]=input.nextInt(); System.out.print(a[i]+\t); } System.out.println(); System.out.println(请输入c初始状态（4个）:);//输入c的初始状态的值 for(int i=0;i4;i++){ c[i]=input.nextInt(); } LFSR t=new LFSR(); t.LF(a, c); } } public class LFSR16 { void LF(int a[],int c[]){//端口 System.out.print(a[0]+ ); for(int i=0;i=60;i++){ int result=0; result=(c[1]*a[14]+c[2]*a[13]+c[4]*a[11]+c[15]*a[0])%2; for(int j=0;j16;j++){ if(j!=15){ a[j]=a[j+1]; }else a[15]=result; } System.out.print(a[0]+ ); } } public static void main(String[] args) { Scanner input=new Scanner(System.in); System.out.println(请输入a初始状态（16个）:);//输入a的初始状态的值 int a[]=new int[16]; int c[]=new int[16]; for(int i=0;i16;i++){ a[i]=input.nextInt(); System.out.print(a[i]+\t); } System.out.println(); System.out.println(请输入c初始状态（16个）:);//输入c的初始状态的值 for(int i=0;i16;i++){ c[i]=inpu