×
06.09.2019
219.017.c7cb

Генератор псевдослучайных последовательностей

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение генерации криптографически стойкой ПСП и повышение качества вычисления инициализатора псевдослучайных последовательностей (ПСП). Технический результат достигается за счет генератора ПСП, который содержит блок генерации ПСП, блок формирования тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первым входом блока генерации ПСП, при этом устройство дополнительно содержит блок инициализации ПСП, первый выход которого соединен со вторым входом блока генерации, блок питания, первый выход которого соединен с третьим входом блока генерации, блок вывода ПСП, первый вход которого соединен с первым выходом блока генерации ПСП. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, техники криптографического кодирования и передачи дискретной информации и наиболее эффективно может быть использовано для получения случайных последовательностей импульсов большой неповторяющейся длительности.

Аналогом изобретения является устройство для генерации псевдослучайной последовательности двоичных чисел с использованием эллиптических кривых, содержащее первый блок памяти, имеющий ячейки для хранения параметров используемой эллиптической кривой и ячейку для записи и хранения текущего значения секретного параметра Sy, таймер, с которого считывается текущее значение времени в виде последовательности двоичных бит, два блока вычисления хэш-функции, операционный блок для преобразования последовательности двоичных бит в пару последовательностей двоичных бит, представляющих собой координаты точки эллиптической кривой, вычислительный блок, производящий перемножение значений координат точек эллиптической кривой, два блока конкатенации, производящих конкатенацию поступающих на их входы последовательностей двоичных бит, второй блок памяти, предназначенный для накапливания выходной псевдослучайной последовательности двоичных чисел, при этом первый информационный выход первого блока памяти, с которого считывается значение текущего секретного параметра Sy, соединен со вторым входом первого блока конкатенации, с первым входом которого соединен выход таймера и второй вход второго блока конкатенации, выход первого блока конкатенации соединен с входом первого блока вычисления хэш-функции, выход которого соединен с первым входом операционного блока, на второй вход которого со второго информационного выхода первого блока памяти поступают параметры эллиптической кривой, первый и второй выходы операционного блока, на которых формируются значения координат точки эллиптической кривой, соединены с первым и вторым информационными входами вычислительного блока, третий и четвертый информационные входы которого соединены с третьим и четвертым информационными выходами первого блока памяти, с которых считываются координаты примитивного элемента В группы точек эллиптической кривой, пятый информационный вход вычислительного блока соединен со вторым информационным выходом первого блока памяти, выход вычислительного блока, на котором формируется последовательность двоичных бит, представляющая собой у-координату результата перемножения и являющаяся текущим значением секретного параметра Sy, соединен с первым входом второго блока конкатенации и входом ячейки первого блока памяти, в которой хранится значение текущего секретного параметра Sy, выход второго блока конкатенации соединен с входом второго блока вычисления хэш-функции, выход которого соединен с входом второго блока памяти, при этом в качестве хэш-функции используется хэш-функция MD5 (RU 2294559 С1, 27.02.2007).

Недостатком аналога является низкое качество получения источника энтропии ПСП (далее - инициализатора ПСП), обусловленное наличием двух блоков вычисления хеш-функции, выходы которых соединены с входом операционного блока и входом блока памяти соответственно. В рассматриваемых блоках применяется алгоритм MD5, который подвержен нахождению коллизий и прообраза, а, следовательно, не отвечает требованиям, предъявляемым к генераторам ПСП в криптографических задачах, так как на данный момент существуют алгоритмы, позволяющие находить две различные последовательности длиной 128 бит, которые дают одинаковый MD5-хеш.

Прототипом изобретения является генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий блок формирования тактовых импульсов, блок управления и настройки, блок генерации псевдослучайных последовательностей, блок программного задания структуры обратных связей и начального состояния блока генерации псевдослучайных последовательностей, блок программного задания кода структуры выходной последовательности, блок анализа структуры выходной последовательности, блок сравнения кодов, при этом выход блока формирования тактовых импульсов соединен с входами тактирования всех остальных блоков генератора, блок управления и настройки связан с внешним устройством, на выходах формирует сигналы запуска и останова процесса генерации, управления процессами программного ввода от внешнего устройства в соответствующие блоки кодов, определяющих структуру обратных связей и начальное состояние блока генерации, кодов, задающих структуру выходной последовательности генератора, установки блоков сравнения кодов и анализа структуры выходной последовательности в начальное состояние, осуществляет запуск и остановку блока формирования тактовых импульсов, выходы блока программного задания структуры обратных связей и начального состояния блока генерации псевдослучайных последовательностей связаны с входами блока генерации псевдослучайных последовательностей, выход которого является выходом генератора псевдослучайных последовательностей и связан с входом блока анализа структуры выходных последовательностей, выполняющего структурный анализ выходных последовательностей, выход которого соединен с входом блока сравнения кодов, второй вход которого связан с выходом блока задания структуры выходной последовательности, выход которого связан с входом блока управления и настройки и входом блока генерации псевдослучайных последовательностей (RU 2557764 С2, 27.07.2015).

Недостатком прототипа является отсутствие криптостойкости, вызванное линейной связью сгенерированных битов, подверженных криптоанализу. Уязвимость прототипа заключается в том, что в результате анализа результатов можно получить последовательность бит начального состояния регистра.

Задачей изобретения является усовершенствование блока генерации ПСП, позволяющее улучшить характеристики случайности генерации ПСП.

Техническим результатом является обеспечение генерации криптографически стойкой ПСП и повышение качества вычисления инициализатора ПСП.

Технический результат достигается тем, что генератор ПСП содержит блок генерации ПСП, блок формирования тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока генерации ПСП, при этом устройство дополнительно содержит блок инициализации ПСП, выход которого соединен со вторым входом блока генерации, блок питания, выход которого соединен с третьим входом блока генерации, блок вывода ПСП, вход которого соединен с выходом блока генерации ПСП.

Обеспечение повышения качества вычисления инициализатора ПСП и криптографической стойкости ПСП достигается за счет дополнительной установки блока инициализации ПСП, выход которого соединен со вторым входом блока генерации, блока питания, выход которого соединен с третьим входом блока генерации, блока вывода ПСП, вход которого соединен с выходом блока генерации, при этом блок генерации выполнен из вычислительного устройства, вычисляющего значение хеш-функции SHA-256, устойчивой к нахождению коллизий и прообраза, с переводом полученного значения в двоичную последовательность, первый выход которого соединен с первым входом блока вывода ПСП. Исходное сообщение блока инициализации разбивается на части, каждая часть - на 16 бит. Далее оно пропускается через цикл с 64 или 80 итерациями (раундами). На каждой итерации 2 слова преобразуются, функцию преобразования задают остальные слова. Результаты обработки каждого блока складываются, сумма является значением хеш-функции. Таким образом, инициализация внутреннего состояния производится результатом обработки предыдущей части сообщения.

На фиг. изображена схема генератора ПСП.

Генератор псевдослучайной последовательности содержит блок генерации ПСП 1, выход которого соединен со входом блока вывода ПСП 5, блок инициализации ПСП 2, выход которого соединен со вторым входом блока генерации 1, блок питания 3, выход которого соединен с третьим входом блока генерации 1, блок формирования тактовых импульсов 4, выход которого соединен с первым входом блока генерации 1, блок вывода ПСП 5, вход которого соединен с выходом блока генерации 1.

Устройство работает следующим образом.

Блок инициализации ПСП 2 создает совокупность строковых данных, представляющих из себя значение текущей даты с точностью до секунд и количества миллисекунд с момента включения устройства, и посылает ее через выход во второй вход блока генерации 1. Блок питания 3 подает напряжение 5 В через выход в третий вход блока генерации 1. Блок формирования тактовых импульсов 4 передает импульсы через выход в первый вход блока генерации ПСП 1. Блок генерации ПСП 1 передает сгенерированную последовательность через выход во вход блока вывода ПСП 5. Блок вывода ПСП 5 выводит полученную последовательность в читаемом виде. Таким образом, ключевая особенность разработанного метода генерации ПСП состоит в необратимости хеширования. Пропустив данные от инициализатора через генератор, их с большой долей вероятности невозможно скомпрометировать.

Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий блок генерации псевдослучайной последовательностей, блок формирования тактовых импульсов, выход которого соединен со входом блока генерации, отличающийся тем, что блок генерации выполнен из чипа, вычисляющего значение хеш-функции SHA-256 с переводом полученного значения в двоичную последовательность, выход которого соединен со входом блока вывода ПСП и дополнительно содержит блок инициализации ПСП, выход которого соединен со входом блока генерации, блок питания, выход которого соединен с входом блока генерации, блок вывода ПСП, вход которого соединен с выходом блока генерации ПСП.
Генератор псевдослучайных последовательностей
Генератор псевдослучайных последовательностей
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 471 items.
13.01.2017
№217.015.89b8

Способ утилизации нефтесодержащих отходов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов, отработанного сорбента ОДМ-2Ф (отхода после адсорбционной очистки нефтесодержащих сточных вод) и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602440
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.89d6

Мучное кондитерское изделие функционального назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству мучных кондитерских изделий. Мучное кондитерское изделие функционального назначения в виде затяжного печенья, включающее муку, подслащивающий агент в виде сахара, соль, воду температурой 18-23°C в количестве,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602289
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8dd9

Способ получения высокотемпературного многослойного композита на металлической поверхности

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения, к проблеме трения и износа и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в любой отрасли...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605018
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8efc

Способ и устройство для получения биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия

Изобретение относится к способу получения питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия и устройству для его осуществления. Способ включает охлаждение питьевой воды путем добавления гранул твердого диоксида углерода в соотношении воды к диоксиду углерода 1 : 10, перемешивание в течение 15-20...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605123
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8f77

Функциональная кондитерская смесь для изготовления марципана

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству кондитерских изделий. Предложена функциональная кондитерская смесь для изготовления марципана, включающая подслащивающий компонент, патоку, размолотые ядра абрикосовой косточки, вкусоароматический компонент и наполнитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605195
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.9015

Способ производства желейного мармелада

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, а именно композициям для производства мармелада. Способ производства желейного мармелада включает подготовку сырья, приготовление раствора желирующего вещества, приготовление сиропа, содержащего сахар, патоку, воду,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604008
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.923c

Способ получения многослойных композитных покрытий

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных износостойких материалов конструкционного назначения и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605717
Дата охранного документа: 27.12.2016
24.08.2017
№217.015.9585

Заменитель кофе и способ его производства

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Заменитель кофе содержит березовый гриб чага в количестве 35,0-45,0%, плоды шиповника в количестве 20,0-30,0%, плоды боярышника кроваво-красного в количестве 20,0-30,0%, корень цикория обыкновенного в количестве 5,0-13,5%, плоды перца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608652
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.9d42

Способ получения алкогольного напитка

Перегородки грецких орехов и череду трехраздельную настаивают на спирте этиловом ректификованном "Экстра" при соотношении соответственно 5:1:100 в течение 7 суток при перемешивании 10 минут каждые двенадцать часов, фильтруют, настой доводят талой водой до крепости 18-20 об.%. В настой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610413
Дата охранного документа: 10.02.2017
25.08.2017
№217.015.a43a

Макаронные изделия профилактического назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности. Макаронные изделия профилактического назначения, содержащие муку пшеничную, функциональную добавку, воду, в качестве функциональной добавки содержат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607350
Дата охранного документа: 10.01.2017
Showing 1-1 of 1 item.
17.06.2023
№223.018.8077

Способ опознавания личности по рисунку вен ладони

Изобретение относится к биометрии, а именно к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц путем идентификации личности по рисунку вен ладони (РВЛ). Способ опознавания личности по рисунку вен ладони, включающий потоковое считывание рисунка вен ладони субъекта идентификации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761776
Дата охранного документа: 13.12.2021
+ добавить свой РИД