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SNOW族算法是目前序列密码算法设计的一个主流方向。针对SNOW族算法现有的安全漏洞,该文以最具代表性的SNOW 2.0算法为研究对象,采用随机性测试方法对其多个域上模加、非线性S盒以及线性反馈移位寄存器(LFSR)3个核心部件进行分析,提出基于随机S盒和高性能LFSR等部件改进的多套改进方案,有效提升SNOW族算法的安全性和实现性能。