2-adic有限状态自动机的新实现方法
周期为2p的二元序列的2—adic复杂度
周期为2p的二元序列的2—adic复杂度文章提出了一個快速算法确定周期为2p的二元序列的2-adic复杂度，给出了具体确定其序列2-adic复杂度的一个有效上界。
标签：2-adic复杂度；周期序列；FCSR序列引言流密码是私钥密码中一类非常重要的密码体制，流密码的安全性取决于密钥流的安全性，要求密钥流序列尽可能具有随机序列的某些特性。
根据不同的攻击方法，人们提出了很多衡量序列安全性的指标，2-adic复杂度及线性复杂度是其中两个重要指标。
它们分别是针对带进位反馈移位寄存器（FCSR）和线性反馈移位寄存器（LFSR）两种序列发生器而提出来的。
较高的2-adic复杂度和线性复杂度使得密钥流序列可以有效抵抗有理逼近算法[1]和B-M算法[4]的攻击。
1994年，Klapper和Goredky提出了带进位反馈移位寄存器模型[3]。
设q为奇数，则连接数为q的FCSR结构图如图1：其中q+1=q1·2+…+qr·2r，qr=1，qi，an-i∈{0，1}，1？燮i？燮r，mn-1∈Z。
具体实施过程如下：（ⅰ）计算；（ⅱ）右移一位，输出寄存器最右端的an-r；（ⅲ）令an=？滓n（mod2）放入寄存器的最左端；注：称m是记忆。
FCSR的一个状态是指记忆m和寄存器的比特，即（mn-1，an-1，...，an-r）是FCSR的一个状态。
若这个状态以后还出现，则称该状态是周期的。
1 基础知识定义1 设=（s0，s1，s2，…）表示一条二元周期序列，称能够生成的最短的带进位反馈移位寄存器的长度为的2-adic复杂度，并记为？准2（），而称其连接数q为的最小生成数。
引理1 令=（s0，s1，s2，…）为一条二元周期序列，且其可被以q为连接数的带进位反馈移位寄存器生成，则有？琢（）=？撞si2i=s0+s12+s222+…=-r/q，其中满足-q？燮r？燮0，gcd（r，q）=1。
则此带进位移位寄存器是生成的最短的带进位的反馈移位寄存器。
《有限状态自动机》课件
目录
引言有限状态自动机的定义与分类有限状态自动机的工作原理有限状态自动机的实现与应用总结与展望
01
CHAPTER
引言
有限状态自动机定义
有限状态自动机是一种抽象计算模型，用于描述对象的行为和状态变化。它由一组状态、一组输入符号和一个转换函数组成，根据输入符号的刺激，状态会进行转移。
游戏开发
有限状态自动机是人工智能领域中一种重要的工具，可用于构建专家系统、知识表示等。
人工智能
02
CHAPTER
有限状态自动机的定义与分类
03
FSM通常用于描述和分析具有有限数量状态和有限数量输入的系统行为。
01
有限状态自动机（Finite State Machine, FSM）是一种抽象的计算模型，用于描述系统状态和状态之间的转换。
04
CHAPTER
有限状态自动机的实现与应用
文本处理
用于识别和提取文本中的模式，如词性标注、语法分析等。
模式识别
用于识别输入数据的模式，如字符识别、语音识别等。
游戏开发
用于实现游戏中的状态机逻辑，如角色状态管理、游戏流程控制等。
网络安全
用于检测和防御恶意软件、病毒等攻击，通过分析网络流量和行为模式实现。
有限状态过硬件、软件或硬件软件结合的方式实现。在实际应用中，我们通常使用编程语言或专用软件工具来设计和实现有限状态自动机。
有限状态自动机的优化
目前，有限状态自动机的实现方式还存在一些性能和效率方面的问题。未来的研究可以针对这些问题，探索更有效的算法和实现方式，以提高有限状态自动机的性能和效率。
与实际生活的联系
在现实生活中，许多事物都可以被视为有限状态自动机，如电梯、红绿灯、电子游戏等。它们的行为都可以通过有限状态自动机来描述和模拟。
C语言-有限自动机v2(应用)
状态转换图
• 为了描述一个有限状态机的工作状况，可采用状态 为了描述一个有限状态机的工作状况，可采用状态 转换图。状态转换图是一个有向图， 转换图。状态转换图是一个有向图，图中的每个节 点表示一种状态，一条边（或弧） 点表示一种状态，一条边（或弧）表示一个转换关 系。 b • 初始状态通常用 没有起点的箭头” “没有起点的箭头” q1 a a 指向它来表示。 指向它来表示。 q3 • 终止状态是机器 q0 完成了它的程序之后 q2 b b 的状态， 的状态，它通常表示 a 为双重圆圈。 为双重圆圈。
7
FSM的类型 的类型
• 在实践中经常使用混合模型。 在实践中经常使用混合模型。 • 进一步可区分为确定型（DFA）和非确定型 进一步可区分为确定型（ ） （NDFA、GNFA）自动机。在确定型自动机 、 ）自动机。 中，每个状态对每个可能输入只有精确的一个 转移。在非确定型自动机中， 转移。在非确定型自动机中，给定状态对给定 可能输入可以没有或有多于一个转移。 可能输入可以没有或有多于一个转移。 • 这个区分在实践而非理论中更有用，因为存在 这个区分在实践而非理论中更有用， 算法把任何 NDFA 转换成等价的 DFA，尽管 ， 这种转换一般会增加自动机的复杂性。 这种转换一般会增加自动机的复杂性。
16
交通灯观测实例研究
1、确定输入集T＝{‘1’， 、确定输入集 ＝ ‘ ’ ‘0’，‘#’} ’ ’ 2、绘制状态迁移图（每一 、绘制状态迁移图（ 个状态下对输入集进行 分类，确定状态） 分类，确定状态）
17
M = (Q, T , δ , q 0 , F )
3、确定转换函数 、 • 当前状态是 (state==q0)： 当前状态是q0 ： – 读入‘1’：vehicles++; state=q1 读入‘ ’ – 读入‘0’：seconds++; state=q2 读入‘ ’ – 读入 读入EOF： state=q3 ： • 当前状态是 (state==q1)： 当前状态是q1 ： – 读入‘1’：vehicles++; 读入‘ ’ – 读入‘0’：interval=1;seconds++; state=q2 读入‘ ’ – 读入EOF： state=q3 读入 ：
有限状态自动机的C#实现
有限状态自动机的C#实现
孙琳;王珺吉;苏华
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2011(000)018
【摘要】基于Visual C#语言实现了有限状态自动机.该自动机具有小巧轻便、简单易用的优点,可应用于程序复杂界面的操作与控制.
【总页数】2页(P28,41)
【作者】孙琳;王珺吉;苏华
【作者单位】78179部队,四川都江堰611830;78179部队,四川都江堰611830;95666部队,成都610041
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于有限状态自动机的复合事件检测的程序实现 [J], 周涛
2.2-adic有限状态自动机的新实现方法 [J], 林志强
3.基于有限状态自动机的人眼开度PERCLOS实现算法 [J], 巩晓倩;蒲亦非;杨智勇;周激流
SD对话有限状态自动机的设计与实现 [J], 江海昇;范辉
5.基于C#的批量表格合并系统设计与实现 [J], 刘仕华
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一种获得有限自动机状态间关系的高效算法
一种获得有限自动机状态间关系的高效算法乔登科;柳厅文;孙永;郭莉【期刊名称】《计算机研究与发展》【年(卷),期】2012()S2【摘要】正则表达式匹配在网络安全应用中发挥着重要的作用.确定有限自动机(deterministic finite automaton,DFA)具有高速稳健的性能,因而更适合于在骨干网络环境下执行正则表达式匹配.然而,DFA存在状态膨胀的问题.很多研究工作基于状态关系来解决DFA的状态膨胀问题.然而目前对如何获得状态间的关系仍然缺少一种时空高效的解决办法.提出了一个通过有限自动机(finite automaton,FA)的活跃状态集来准确计算状态关系的算法,并给出了一个高效的获取所有活跃状态集的方法.实验结果证明,该方法不仅能准确地得到状态关系,而且其空间占用和时间消耗仅是已有方法的1?256和15%左右.【总页数】7页(P138-144)【关键词】正则表达式;状态膨胀;状态关系;活跃状态集【作者】乔登科;柳厅文;孙永;郭莉【作者单位】中国科学院信息工程研究所;中国科学院大学;信息内容安全技术国家工程实验室;中国科学院计算技术研究所【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.一种对无环确定有限自动机化简的高效算法 [J], 曾显华;张超;雷向东;2.关系数据库中关联规则挖掘的一种高效算法 [J], 王芳;王万森3.一种新的确定型有限自动机状态表示及压缩 [J], 张蕾; 于凯; 王思秀; 陆光4.村民群体与村规民约间良性关系的构建研究——基于一种人与制度间关系的民间法哲学视角 [J], 徐伟红5.由Hibiscus cannabinus×H·Radiatus获得的杂种F1代与染色体组的亲缘关系（在马尔万西克研究种间的和属间的杂交XV） [J], HikaruKuwada;何友锡;夏早清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有限状态自动机
有限状态自动机是正则表达式处理的基础，用于匹配字符串中的特 定模式。
05
有限状态自动机的优缺点
优点
简单易理解
有限状态自动机是一种简单直观的模型，其结构和行为都 可以很容易地理解和描述。
01
高效处理
由于其有限的状态集合，有限状态自动 机在处理某些类型的问题时非常高效。
02
03
可预测性
有限状态自动机的行为是确定性的， 也就是说，给定相同的输入，有限状 态自动机将始终产生相同的结果。
研究方向
并发有限状态自动机
研究并发有限状态自动机的理论、性 质和算法，以及它们在并发系统中的
应用。
模糊有限状态自动机
研究模糊有限状态自动机的理论、性 质和算法，以及它们在模糊系统和模
糊控制中的应用。
概率有限状态自动机
研究概率有限状态自动机的理论、性 质和算法，以及它们在随机系统和不 确定性处理中的应用。
03 FPGA实现
使用现场可编程门阵列（FPGA）实现有限状态自 动机，通过配置逻辑门实现状态转移。
软件实现
01 编程语言实现
使用高级编程语言（如Python、Java、C）编写 有限状态自动机的程序，通过编程语言语法实现 状态转移。
02 脚本语言实现
使用脚本语言（如Shell脚本、Python脚本）编写 有限状态自动机的程序，通过脚本语言执行状态 转移。
缺点
适用范围有限
01
有限状态自动机在处理复杂问题时可能会遇到困难，因为这些
问题可能需要无限的或连续的状态。
缺乏灵活性
02
由于其有限的状态集合，有限状态自动机在处理某些问题时可
能不够灵活。
无法处理非确定性问题
周期为2mpn的二元序列的2-adic复杂度
周期为2mpn的二元序列的2-adic复杂度
陈兰芳;戚文峰
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】2005(26)6
【摘要】有理逼近算法的提出,使得序列的2-adic复杂度成为衡量序列安全性的重要指标.对周期为2mpn的二元序列,给出了类似的扩展Games-Chan算法,并且利用这一算法,进一步确定了序列2-adic复杂度的一个有效上界.
【总页数】6页(P6-10,17)
【作者】陈兰芳;戚文峰
【作者单位】郑州信息工程大学,信息工程学院应用数学系,河南,郑州,450002;郑州信息工程大学,信息工程学院应用数学系,河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】O157.4;TN918.1
【相关文献】
1.周期为2p的二元序列的2-adic复杂度 [J], 姜丽颖
2.确定GF(qm)上周期为2n的二元序列的2-adic复杂度的快速算法 [J], 董丽华;胡予濮
3.2mpn周期二元序列的线性复杂度和k错线性复杂度 [J], 谭林;戚文峰
4.多重周期二元序列的联合k错2-adic复杂度 [J], 董丽华;胡予濮;曾勇
5.pn-周期二元多维序列2-adic联合复杂度快速算法 [J], 李富林;朱士信
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2-adic有限状态自动机的新实现方法
关键词 ： 密码 学；流密码；有限状 态 自动机 ； 进位反馈 移位 寄存 器； － 列 １ 序
中图 分 类 号 ： Ｐ ０ ． Ｔ３９７ 文献标志码 ： Ａ
Ｎｅ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆ２． ｉ ｃ ｆｎ ｔ ｔ ｔ ａ ｈｉ ｓ ｗ ｍ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｄ ｉｅ ｓ ａ ｅ ｍ ｃ ｎｅ ｉ
ｓ ｏ ｔｒｔ ａ ｈ ｎｅ ｉ ｈ ｌ ｍｅ ｈ ｄ， ｔ ｓ ｒｄｕ ｉ ｈ ｕ ｈ ｒｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ｏ ｎ ｔ ｅ ｏｄ ｔ ｏ ｈｕ ｅ ｃｎｇ ｔｅ ｎ ｍｂｅ ｆｒ ｇｓｅ ｓ ｒｏ ｅ ｉｔｒ ．
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Ｕ Ｎ ｉｑ ａ ｇ ＇ Ｚｈ — ｉｎ （ ．Ｓｈｏ １ ｃｏｌｆＭａｈｍ ｔｓａｄＩ ｏｍ ｔ ｎＳｉ ｃ，Ｇ ａ ｇｈｕ Ｕ ｉ ｒｔ，Ｇ ａｇｈｕＧ ａｇ ｏｇ５０ ０ ，Ｃ ｉａ ｏ ｔｅ ａｉ ｎ ｎ ｒａｉ ｃ ｎｅ ｕ ｎｚｏ ｎｖ ｓｙ ｕ ｎｚｏ ｕ ｎｄｎ １０ ６ ｈｎ ； ｃ ｆ ｏ ｅ ｅｉ ２ ｅ ａ ｏａｏ ｔｅ ａｉ ｎ ｎ ｒｉｉｌ ａｙＳｉ ｃｓ ｕ ｎ ｄｎ ｇ ｅ ｄ ｃｔ ｎＩｓｔｔ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕＵ ｉ ｒｔ， ．ＫｙＬ ｂｒｔｒ ｏ Ｍａｈｍ ｔｓ ｄＩｔ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｎｅ ｏ Ｃ ａ ｇ ｏｇＨｉ ｒ ｕａｉ ｎｔｕｅ ｕ ｎｚｏ ｎｖ ｓｙ ｙｆ ｃａ ｅ ｓｐｎ ｅ ｆ ｈ Ｅ ｏ ｉ ｓ ｅｉ
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2-adic有限状态自动机的新实现方法
林志强
【期刊名称】《计算机应用》
【年(卷),期】2012(32)10
【摘要】对2-adic有限状态自动机(2-adic FSM)的构造进行了研究,利用多输入的Galois进位反馈移位寄存器(FCSR)模块代替以往方法中单输入的Galois进位反馈移位寄存器模块,给出一种实现2-adic有限状态自动机的新方法.该方法可将一般的2-adic有限状态自动机等价变换为整数矩阵的2-adic有限状态自动机,且当输入矩阵或状态转移矩阵某行中存在分母不互素的元素时,所得的整数矩阵2-aidc有限状态自动机长度更短,从而节省了寄存器的使用数量.%The structure of 2-adic Finite State Machine (2-adic FSM) was studied. To build the machine, multiple-input Galois Feedback with Garry Shift Register (FCSR) vanes were used as building blocks instead of the one-input vanes which were used in the old method. This leads to a new implementation method of 2-adic FSM. With this method, a general 2-adic FSM was transformed into an equivalent 2-adic FSM with integer matrices. Moreover, if there exist some entries whose denominators axe not coprime in the same row of the input or the transition matrix, the length of the transformed 2-adic FSM is shorter than the one in the old method, thus reducing the number of registers.
【总页数】4页(P2783-2785,2789)
【作者】林志强
【作者单位】广州大学数学与信息科学学院,广州510006; 广州大学数学与交叉科学广东普通高校重点实验室,广州510006
【正文语种】中文
【中图分类】TP309.7
【相关文献】
1.有限状态自动机的C#实现 [J], 孙琳;王珺吉;苏华
2.基于有限状态自动机的复合事件检测的程序实现 [J], 周涛
3.基于有限状态自动机的人眼开度PERCLOS实现算法 [J], 巩晓倩;蒲亦非;杨智勇;周激流
SD对话有限状态自动机的设计与实现 [J], 江海昇;范辉
5.基于有限状态自动机理论的CBTC系统列车管理方法研究 [J], 王志平;耿鹏;孙晓光
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