流密码在信息安全中的用途是什么？

流密码是一种加密方法，其中将伪随机密码数字流与明文数字混合。此伪随机密码数字流用于每个二进制数字，一次一位。这种加密方法对每个密钥使用无限数量的伪随机密码数字。

流密码可用于对称密钥加密，或在使用相同密钥加密和解密数据时使用。流密码使用需要密钥的算法，一次一位地加密任意长度的明文。

为了使这种类型的加密保持安全，其伪随机密码数字必须不可预测，并且密钥不应重复使用。伪随机密码数字是通过许多需要数字移位寄存器的随机种子值产生的。

每个数字的加密都取决于密码的最近状态，因此将此称为状态密码。RC4 是一种常用的流密码，通常用于软件中。

流密码有多种形式，例如自同步流密码将密钥流中的每个比特计算为密钥流中前 n 个比特的函数。它被定义为“自同步”，因为解密过程仅通过了解它在 n 位密钥流中的位置就可以与加密过程保持同步。

一个问题是错误传播；传输中出现错误的比特会导致接收端出现 n 个错误的比特。同步流密码以独立于消息流的方式生成密钥流，但通过在发送方和接收方使用相同的密钥流生成函数。虽然流密码不会传播传输错误，但它们本质上是周期性的，因此密钥流最终会重复。

流密码的基本类型也将定义为流密码的操作模式，因为它将显示它们可以通过简单且通用的构造相互转换。同样，一些由流密码构建的密码原语也将定义为流密码的服务模式。

KG 模式中的一些流密码可以通过让下一个状态函数也基于当前明文比特来转换为 SCM 模式。在这方面需要尊重的主要因素是，单个明文比特的变化应该导致后续密钥流（密文）序列中出现随机的可见变化（前向传播效应）。

KG 模式应该满足相同的属性，但涉及原始状态比特的变化。因此，可以通过将明文比特插入一个或多个内部状态比特（特别是那些具有显着前向传播效应的比特）来轻松实现适配。

Ginni

更新于：2022年3月4日

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