Сухинин Борис Михайлович

Статья посвящена разработке новых генераторов псевдослучайных последовательностей с равномерным распределением, основанных на использовании клеточных автоматов. Преимуществами таких генераторов являются хорошие статистические качества выходных последовательностей и высокое быстродействие аппаратной реализации. Мы обосновываем выбор структуры и параметров таких генераторов, описываем особенности использования классических и неоднородных клеточных автоматов, а также проводим сравнение характеристик аппаратной реализации разработанных генераторов с поточными шифрами, представленными на конкурс eSTREAM.

В работе исследуется зависимость лавинного эффекта в классических и неоднородных клеточных автоматах с равновесными функциями переходов от выбора окрестности ячеек. Для описания лавинного эффекта вводятся две числовые характеристики -- интегральная и пространственная, отражающие его различные аспекты, а также формулируется понятие оптимального лавинного эффекта. Мы показываем, что неоднородные клеточные автоматы обладают лучшими характеристиками при той же мощности окрестности. Полученные результаты могут быть использованы при разработке таких алгоритмов, как блочные шифры, хеш-функции и генераторы псевдослучайных последовательностей.