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研究生:張晏誠
研究生(外文):Chang,Yen-Chang
論文名稱:改良型LCG亂數產生器於資料攪亂效能之研究
論文名稱(外文):A Study on Data Scramble Performance with an Improved LCG Random Number Generator
指導教授:傅振華傅振華引用關係張敦仁張敦仁引用關係
指導教授(外文):Fu,Chen-HuaChang,Tun-Jen
口試委員:劉興華林裕淇
口試委員(外文):Liu,Hsing-HuaLin, Yu-Chi
口試日期:2014-05-14
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學
系所名稱:資訊管理學系
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:虛擬亂數產生器線性同餘法卡方檢定置換表/反向置換表
外文關鍵詞:pseudo-random number generatorlinear congruential methodchi-square testsubstitution box / ineverse substitution box
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隨著資訊科技的快速發展,網際網路被廣泛應用,近年來中國大陸駭客繼續改善資訊安全攻擊技能並從敵方竊取機密文件。對於確保機敏文件的機密性,最佳解決方案即是資料加密。現今,加密機制可以被分為兩種類型:對稱式加密與非對稱加密;且對稱式區塊加密機制被廣泛運用於加密大資料文件。
本研究提出以虛擬隨機亂數產生器為基之對稱式區塊加密系統。通常,一個以虛擬隨機亂數產生器為基礎的加密機制其安全強度取決於亂數序列的隨機性。而線性同餘亂數產生器為目前最廣為應用之亂數產生機制,原因在於其演算簡單且快速。然而,線性同餘亂數產生器存有致命的缺點即是攻擊者可以收集其亂數值進而導出亂數種子。這將會讓攻擊者能輕易危害到被加密的機敏文件。因此,本研究提出改良型LCG亂數產生器強化以虛擬亂數產生器為基礎的加密機制並使用統計學中卡方測試模式檢驗所產出的亂數序列。此外,運用本研究所提出的改良型LCG亂數產生器設計一個有不同大小置換表/反向置換表的對稱式區塊加密系統並藉由C語言建置其雛型程式,以瞭解所提出之加密機制其可行性及效能。

With information technology rapidly developing, lots of applications are available over the Internet. Recently, the Chinese mainland hackers keep improving their information security attack skills to eavesdrop confidential documents from opponents.For assuring confidentiality of classified documentations, data encryption is the best solution. Nowadays, two categories of encryption mechanisms, symmetric and asymmetric, are proposed;and,symmetric block encryption mechanisms are widely adopted to encrypt huge volume of documentations.
This study bases on a pseudo random number generator (PRNG) to propose a symmetric block encryption scheme. Usually, security strength of a PRNG-based encryption scheme depends on the randomness of its random number sequence.The linear congruential generator (LCG) is most widely applied in many applications since it is simple and process quickly. However, there exists a fatal drawback in the LCG;attackers can derive a random number seed from collected a serial of random numbers. This would let an attacker can compromise a ciphered confidential document easily.Therefore, this study proposes an enhanced LCG to strengthen the proposed PRNG-based encryption scheme.In this study, we use the chi-square test mode in statistics to randomness of random numbers generated by our proposed enhanced LCG. Moreover, we base on our proposed enhanced LCG to design a symmetric block encryption scheme with different sizes of substitution boxes/ inverse substitution boxes. A prototype of the proposed symmetric block encryption scheme is implemented with C. With the implemented prototype, we understand the feasibility and performance of our proposed symmetric block encryption scheme.

目 錄
摘要 V
Abstract VI
第一章、緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 1
1.3研究範圍與限制 2
1.4論文架構 3
第二章、文獻探討 5
2.1密碼學簡介 5
2.2對稱式加密 6
2.3串流加密演算法 9
2.4 DES、2DES與3DES 12
2.4.1 DES加密演算法 12
2.4.2 2DES與3DES加密演算法 13
2.5 AES加密演算法 15
2.5.1 AES之起源及概述 15
2.5.2 AES之加、解密架構 17
2.5.3 AES安全性與探討 20
2.6虛擬亂數產生器 21
2.6.1虛擬亂數之定義與性質 22
2.6.2線性同餘法(LCG) 23
2.6.3線性同餘法之變化與應用 24
2.6.4虛擬亂數之隨機測試 27
2.6.5 Chi-Square測試法 28
2.7 S-BOX/IS-BOX 29
第三章、以虛擬亂數為基之置換表/反向置換表探討 34
3.1改良型LCG虛擬亂數產生機制 34
3.1.1改良型LCG虛擬亂數產生器 34
3.1.2改良型LCG虛擬亂數產生機制檢測分析 40
3.2完全置換表/反向置換表簡介 41
3.2.1 2個位元置換表/反向置換表 42
3.2.2 4個位元置換表/反向置換表 43
3.2.31個位元組置換表/反向置換表 44
3.2.42個位元組置換表/反向置換表 46
3.3部分位元置換方式 47
3.3.1 2個位元部分置換方式 47
3.3.2 4個位元部分置換方式 48
3.4不同大小置換表對於資料攪亂運作效能探討 48
3.4.1不同大小完全置換表對於資料攪亂運作速度 49
3.4.2不同大小完全置換表對於資料攪亂效能分析 50
第四章、雛型程式實作與結果分析 52
4.1 置換/反向置換作業的可行性 52
4.2置換/反向置換作業速度比較 54
4.3資料攪亂效能分析 60
4.3.1資料攪亂分析方法說明 61
4.3.2資料攪亂效能比較 62
第五章、結論與未來研究方向 73
5.1結論建議 73
5.2未來研究方向 74
【參考文獻】 75
附錄A 1
附錄B 3
附錄C 5
附錄D 14
附錄E 16
附錄F 19
附錄G 22
附錄H 25

中文部分
李南逸、王智弘、林峻立、張智超、溫翔安、葉禾田譯,Behrouz A. Forouzan原著,網路安全與密碼學概論,台北:美商麥格羅.希爾國際股份有限公司,2008。
吳漢章,內容置換表大小對於以虛擬亂數為基對稱式資料加密機制運算效能之研究,國防大學碩士論文,2012。
林則孟,系統模擬理論與應用,台北:滄海書局,2001。
林士正,可容錯之鍊結獨立混合型多媒體認證法,靜宜大學碩士論文,2008。
高仕庭,應用以虛擬亂數為基置換表於串流加密機制之研究,國防大學碩士論文,2013。
許建隆、楊松諺譯,Niels Ferguson and Bruce Schneier原著,密碼學實務,台北:碁峯資訊股份有限公司,2005。
傅振華、張敦仁、鄧名言,變化型LCG虛擬亂數產生機制測試評估之研究,2009電子商務與數位生活研討會,第646-661頁,2009。
陳易佑,以虛擬亂數為基動態變化方式之對稱式區塊加密機制研究,國防大學碩士論文,2010。
陳峰彪,LCG係數的選擇與多重比較,銘傳大學應用統計資訊研究所碩士論文,2006。
楊政穎譯,黃明祥校閱,Atul Kahate原著,網路安全與密碼學,台北:麥格羅‧希爾國際股份有限公司,2007。
楊中皇,網路安全理論與實務第二版,台北:學貫行銷股份有限公司,2008。
賴溪松、韓亮、張真誠,近代密碼學及其應用,台北:旗標出版股份有限公司,2004。
賴榮樞譯,William Stallings原著,密碼學與網路安全,第四版,台北:開發圖書有限公司,2007。
賴榮樞譯,Willam Stallings原著,網路安全精要應用與標準第四版,香港:培生教育出版亞洲股份有限公司,2009。
鄧名言,應用變化型虛擬亂數與串流加密技術於對稱式加密機制之研究,國防大學碩士論文,2009。
鐘慶豐,近代密碼學及其應用,台北:儒林圖書有限公司,2005。
英文部分
Chung-Hsing Alex Hu.,Chen-Hui Yen.,2007, A Random-Key Generator for Stream-Cipher Cryptosystems,2007 South Taiwan Information Technology and Application Conference, pp. 372-376.
Courtois,N.T.,&Bard,G.V.,2006, Algebraic cryptanalysis of the data encryption standard, 11th IMA International Conference.
Konheim,A. G.,2007,Computer security and cryptography, Wiley. com.
L'Ecuyer,P.,&Simard,R.,2007,TestU01:A software library in ANSI C for empirical testing of random number generators.
Menezes,A.J.,Van Oorschot,P.C.,&Vanstone,S.A.,1996,Handbook of applied cryptography, CRC press.
Park,S.K.,&Miller,K.W.,1988, Random number generators: good ones are hard to find. Communications of the ACM,31(10), pp.1192-1201.
Wankhade,M.S.,&Soni,P.D,2013,Advanced Cryptanalytic Algorithm for Data Security.International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management,2(3),pp.321-323.
網路部分
旗標出版社,網路安全理論與實務第二版第二章,參見網站http://crypto.nknu.edu.tw/textbook/chap2.pdf[visited in 2013/09/02]

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