保密通信系统中混沌技术的分析与应用

混沌技术是通信系统保密领域的一门新兴技术,混论技术在实际应用中也迅速扩展到各个领域。混沌信号具有非周期性、连续带宽频谱、以及对初始条件敏感等特性,使混沌保密具有实时性和保密性等特点,使得其满足人们对于网络保密通信的要求。文章针对混沌的信号特性进行分析,建立了基于混沌保密通信系统的数字模型,并对保密通信系统中混沌关键技术进行了分析。     

混沌同步及其在保密通信中的研究进展

由于混沌系统的特性,使用混沌同步来达到通信保密比其他方法更好,因此,混沌同步理论越来越受到人们的重视。基于此背景,介绍了混沌同步的目的及常用的几种混沌同步方法,讨论了混沌同步在保密通信中的四种实现方案,包括其原理和特点,并归纳出相应的实现方法。最后,指出要使混沌保密通信走向实用化,还需解决的理论和技术问题。     

保密通信中数字流混沌产生器的同步

由于混沌保密通信系统研究中传统的连续流混沌同步理论存在一些难于解决的问题,本文提出了基于数字流混沌的混沌保密通信理论,在实验室中实现了一类语音保密通信方案,建立了数字流混沌产生器的时钟间隔脉冲驱动同步原理和实现方法,同步通信实验表明,该方法是可行的.     

基于限幅特性非线性三阶自治电路的混沌遮掩保密通信

设计了一种限幅特性非线性三阶自治混沌保密通信电路系统.该系统利用串联同步三阶自治混沌电路进行信号混沌遮掩保密通信.有用信号隐藏在混沌参数中,混沌复合信号作为传送信号,在发送端和接收端之间传送.利用接收端响应系统与发送端驱动系统达到同步,可无失真地将有用信息信号检出.该方法设计简单,易于实现,并且同步速度快,实现了高质量的信息保密传送,具有很好的可行性.     

细胞神经网络超混沌系统同步及其在保密通信中的应用

本文研究四阶细胞神经网络超混沌系统同步方法,提出了一种基于细胞神经网络超混沌同步系统的扩展谱保密通信系统;这个保密通信系统不仅只需传递一个标量信号,而且由于采用了超混沌系统,所设计的保密通信系统具有更高的保密性。     

基于Lorenz超混沌系统模糊渐近同步的保密通信系统

研究了一种基于Lorenz超混沌系统渐近同步的保密通信系统设计方法。首先采用T-S模糊模型对Lorenz超混沌系统进行精确描述,进而基于模糊混沌同步理论,利用Lorenz超混沌系统设计信号发射器和接收器,实现混沌保密通信。最后利用Matlab软件进行仿真研究。     

浅析混沌形状同步控制及在保密通信中的应用

文章简要地分析了混沌形态同步控制原理及技术在保密通信中的应用情况,混沌运动是一种非常特别的运动形式,它是一种非线性的运动,没有周期性,但具有连续宽带频谱特征,它的运动轨迹很复杂,但并不是完全随机的,一点规律都没有。这些特性可以帮助我们进行通信保密和图像加密,因而混沌信号在保密通信领域中有着十分重要的应用。文章首先简要概括了有关混沌运动的基本概念、特性以及混沌同步控制理论的发展现状,其次简述了混沌同步控制系统在保密通信中的应用研究情况,最后指出了目前混沌同步控制在保密通信研究及应用中所存在的问题,并做出展望。     

混沌同步在保密通信中的应用

混沌理论是20世纪物理学最重大的发现之一。随着对混沌研究的不断深入,混沌保密通信成为现代通信技术中的前沿课题。混沌同步是混沌通信的关键问题,特别是近年来混沌系统的同步已经成为非线性复杂科学研究的重要内容。由于混沌信号具有非周期性、连续宽带功率谱和类噪声的特点,因此使其特别适应于保密通信领域。本文介绍了两种混沌掩盖保密通信系统的设计方案,并以Lorenz系统为例,根据这两种方案的设计原理,建立了Lorenz混沌掩盖保密通信系统。从安全度和保真度这两个方面对系统进行分析,为两种设计方案得出一些重要结论,也为混沌保密通信的实际应用提供了研究基础。     

混沌同步新方法研究

从数字通信技术角度提出了混沌同步定义，指出混沌数字保密通信的应用研究重点是混沌严格同步技术。从网络通信协议的思路出发，在混沌脉冲同步的启发下，提出了一种新的混沌同步方法——混沌协议同步技术．并加以改进，从而解决了混沌数字保密通信的关键技术难题。最后构建了一个基于协议同步的网络混沌语音保密通信系统．验证了此方法的可行性。     

一种超混沌混合保密通信方案

本文将超混沌系统单变量单向耦合同步方法与两信道保密通信方案相结合，给出了一种双信道超混沌混合保密通信方案。发送端利用超混沌振荡器的一个或多个状态产生混沌密钥和遮掩信号，对信息信号先加密再遮掩，获得加密信号后使用一个信道传输；利用另一信道传输实现超混沌系统同步的单变量同步信号。接收端基于单变量单向耦合同步方法获得解密同步信号，实现信息信号高信噪比恢复。仿真结果表明了方案的有效性。     

Dynamic data encryption system based on synchronised chaoticsystems

A novel dynamical data encryption system is presented for use in secure communication systems. In this system, the waveform for each n encrypted bits is mapped to one of 2ⁿ distinct arbitrary chaotic dynamic equations. This design method can make the encrypted system more secure. The encrypted information can be decrypted by its synchronised chaotic equation     

基于T-S模型的混沌保密通信系统设计

基于T-S模型讨论了混沌系统的鲁棒同步问题,模糊控制器对于混沌系统本身受到的外界扰动具有一定的鲁棒性能,并将该方法应用于基于混沌同步的保密通信系统设计,实现了对数字图像的保密通信。通过对离散Henon混沌系统的仿真,证实了该方法的有效性。     

混沌保密通信技术发展研究

文中总结了混沌保密通信技术在近年来的发展,重点介绍了超混沌在保密通信领域中的应用,对超混沌在四种混沌保密通信中的应用进行了分别论证,阐述了超混沌应用在保密通信中的优势,研究分析了混沌保密通信的核心技术发展现状,并展望了混沌保密通信的发展趋势,同时指出了混沌、超混沌以及分数阶混沌在混沌保密通信中的不足。     

Implementation of Synchronized Chaotic Lü Systems and Its Application in Secure Communication Using PSO-Based PI Controller

This paper investigates the synchronization of chaotic systems and its application in secure communication. First, a particle swarm optimization (PSO)-based proportional -integral (PI) controller is proposed for synchronization of general chaotic systems. By using the PSO algorithm, optimal control gains in PI controller are derived such that a performance index of integrated squared error (ISE) is as minimal as possible and synchronization can be achieved. Then a chaotic secure communication system based on synchronized coupled Lü systems is implemented using basic electronic components. Finally, both simulation results and the experimental results demonstrate the proposed PSO-based PI scheme’s success in the secure communication application.     

基于Lorenz系统切换混沌同步的保密通讯

该文提出利用Lorenz系统切换混沌同步实施保密通讯的方法。构建了有一定关联的两个Lorenz混沌系统,并通过选择器在系统间随机切换;用同一种控制方法既能实现不同Lorenz系统的混沌同步,又能实现相同Lorenz系统的混沌同步;发送系统可以在Lorenz混沌系统间随机转换,传输信道中混沌调制信号也随之不断变化;接收系统将混沌调制信号解调后,即可获取有用信号。由于发送系统的可选择性,导致保密信号的多样性和随机性,因此该保密通讯方法具有更好的保密性能。     

语音信号的混沌遮掩及其正定盲提取算法

利用小波变换提取语音信号的能量聚集带,将其隐藏在混沌载体信号中进行传输,设计一种盲提取算法实现不同混沌动力学系统下语音信号的有效提取。以3种不同维数的混沌动力学系统为背景,仿真实验定性和定量地分析了所提出算法的性能,验证了噪声环境下算法的可靠性,证明盲提取算法可作为对混沌保密通信系统保密性验证的有效方法。     

异结构时滞不确定混沌系统的同步/反同步控制及其应用

为了研究具有不同参数的两个不确定时滞混沌系统的同步与反同步控制及在保密通信中的应用,首先对反馈时滞Lorenz混沌系统的系统参数进行重新设计,并引入正弦函数扰动,获得两个具有不同吸引子的时滞混沌系统.采用主动控制方法实现了具有不同参数的时滞混沌系统的同步及反同步控制.为了实现保密通信,将明文信号参与混沌运算,并结合混沌...     

混沌密码及其在多媒体保密通信中应用的进展

该文回顾了过去混沌密码理论与应用的现状及存在的问题,并对其进行了综合评述。重点报道了近年来高维混沌密码及其在多媒体保密通信中的应用与硬件实现技术的进展,其中包括基本理论、设计方法、典型应用以及解决这些问题的思路。在混沌密码设计与安全性能评估方面,报道了以下几个方面的进展:基于反控制方法设计无简并高维混沌密码增强数字混沌的抗退化能力;无退化数字域混沌系统的设计;具有闭环反馈的有限精度高维混沌长周期序列流密码的多轮加密设计方案;高维混沌密码的安全性能评估。在多媒体保密通信中的应用与硬件实现方面,报道了针对手机,计算机,ARM, FPGA, DSP等手持设备所需不同应用业务、广域网和WIFI无线通信网传输的实时远程混沌保密通信应用环境和多位一体的应用平台进行优化融合,创建示范验证系统等若干技术实现问题的进展。该文试图推进国内外未来混沌密码理论及其应用的研究。     

一种改进的混沌掩盖技术

该文分析了目前混沌掩盖系统存在的问题,产生的原因并提出了改进的方案。通过理论分析和计算机仿真,证明了改进方案真正实现了混沌掩盖通信。与原型系统对比,改进方案同时改善了系统的性能。     

Secure communication with a chaotic system owning logic element

In recent years, various chaotic systems have been introduced in literature to be used in different branches of science. In the field of secure chaotic communication, more complex chaotic systems are proposed, such as high dimensional (4D, 5D), multi-scroll, surface equilibrium point, to enhance communication security level. In this study, a chaotic system owning logic element is used for increasing the level of security of chaotic communication system, which has not been previously implemented for this purpose in the literature. The used chaotic system includes signum functions, maximum function and absolute operation term. Also, there are analog devices and digital device in the electronic circuit of this chaotic system. These properties increase the complexity of the chaotic system and the security level. Sliding mode control method is preferred for the synchronization part of the secure communication. In this regard, numerical analysis and electronic circuit design of the secure chaotic communication system by using the chaotic system owning logic element have been performed successfully.