×
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 71-80 of 471 items.
25.08.2017
№217.015.a558

N-алкилзамещенные бензо- и (пиридо[2,3-b]тиено)пирроло[1,2-a][1,4]диазепин-6-оны - антидоты гербицида гормонального действия 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике

Изобретение относится к новым синтетическим, химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1 a
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607629
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.b52a

Способ получения наноструктурированных покрытий титан-никель-гафний с высокотемпературным эффектом памяти формы на стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке покрытий титан-никель-гафний с эффектом памяти формы, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и медицине. Способ получения наноструктурированного покрытия титан-никель-гафний с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614226
Дата охранного документа: 23.03.2017
25.08.2017
№217.015.b7d6

Устройство для вычисления тригонометрических функций

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к специализированным вычислителям. Технический результат заключается в снятии ограничений на аргумент вычисляемых функций в диапазоне от 0 до +∞. Технический результат достигается за счет устройства для вычисления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614931
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b7e2

Устройство для логарифмирования двоичных чисел

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления значений логарифмической функции от двоичного аргумента. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения результата логарифмирования двоичных чисел с меньшими погрешностями и повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614932
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.bc80

Очки для защиты от ионизирующего излучения

Изобретение относится к медицине. Очки для защиты от ионизирующего излучения состоят из корпуса, выполненного в виде очковой обоймы, защитных стекол и средства крепления на голове. При этом очковая обойма состоит из двух окуляров, каждый из которых содержит защитное стекло, расположенное в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616216
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdc2

Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рекуперации энергии торможения. Рекуператор содержит вал рекуператора, на котором жестко закреплено четырехлучевое водило и установлена с помощью подшипников центральная шестерня с возможностью поворота вокруг вала рекуператора. На концах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616460
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdc6

Планетарный механизм преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к преобразователям вращательного движения в возвратно-вращательное и наоборот. Планетарный механизм преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное содержит корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616457
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdd6

Способ переработки безлузгового ядра подсолнечника

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам подготовки растительного сырья, и может быть использовано в производстве растительного масла. Способ переработки безлузгового ядра подсолнечника включает насыщение безлузгового ядра подсолнечника этанолом концентрацией 99,8%, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616821
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bde8

Мармелад профилактического назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к композициям для производства мармелада. Мармелад профилактического действия включает патоку, сахар, абрикосовую камедь, экстракт гинкго (лат. Ginkgo ), сироп сорбитовый, а также смесь янтарной и лимонной кислот в соотношении 1:2....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616786
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdf1

Пищевая композиция для производства вафель

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству мучных кондитерских изделий, таких как вафли. Пищевая композиция включает мучную смесь, содержащую пшеничную муку и муку из семян тыквы, взятые в соотношении 4:1, желтки, бикарбонат натрия, фосфатиды, соль и воду,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616782
Дата охранного документа: 18.04.2017
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