一种基于Petri网的分组密码体制的实现

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本文对基于唯一可达向量无界Petri网的分组密码体制的实现方法进行了研究。这是一种分组长度k可变的加密方法,通过Petri网的运行得到的2k元置换来确定长度为k的分组密码。 文中提出了整数变换系统的概念,用以模拟Petri网的运行。在一个整数变换系统ITS=(α、T)中,α是初始整数,变换集T={t1,t2,…,tn}={<ej,cj>|j=1,2,…,n},若cj|α,则变换tj在α可以发生并得到后续整数α'=aej/cj。 对一个Petri网∑=(S,T';F,M),|S|=m,|T'|=n,给出库所集上的一组素数赋值AS={p1,p2,…,P2},对(?)t'j∈T',有cj=multiply from Si·t'j (Pi,ej)=multiply from Si∈t'j·Pi,且α=As(M),则可以得到∑在赋值AS下对应的整数变换系统。 一个唯一可达向量无界整数变换系统的可达整数和可达向量之间具有一一对应关系。根据不同的分组长度k构造满足2k元置换的部分可达整数集,用以进行加解密变换。按照广度优先搜索依次求出的可达整数,可达整数对应的可达向量之间是符合对角线序的,然后,按照可达整数的大小排序就得到一组2k元置换。 文中提出一种方法,在进行多重加密时,只需构造出一组足够密码分组长度最长的可达整数,选取其中适合不同分组长度的部分排序即得到不同的置换。 此外,对密码体制的加、解密算法,本文提出了四种具体措施:去尾法、拼凑法、多字节并行移位方案和串行移位方案,以适应软硬件实现的通用性。
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