一类分段线性混沌映射及其密码应用研究

分段线性混沌映射应用于数字密码系统需多次迭代,降低了加密速度.针对这一问题,提出了一类区间数目参数化的分段线性混沌映射.通过对实现精度、区间数目参数、迭代次数的分析,得到了3者关系的函数表达式.应用此类映射的数字密码系统随着区间数目参数变大,降低了所需迭代次数的最小值,提高了加密速度.引入面积 时间权衡参数,可以选择最佳的区间数目参数,达到加密速度与硬件实现电路面积兼顾的目的,从而实现系统的最优化.     

基于Feistel结构的混沌密码编码算法

本文讨论了混沌映射与密码编码算法间的相似性和区别，研究了将实数集实数映射成有限集整数的方法。该文在传统的Feistel结构算法基础上提出了一种基于混沌的128位密钥的分组混沌密码算法，用混沌映射实现了密码中非线性变换。     

一种带有猫映射动态置换盒的分组密码

对猫映射的混沌特性进行研究,提出一种基于迭代二维猫映射的动态置换盒(S-盒)生成方法,由此构造一种基于S-盒的加密算法。将明文划分成组,与不同S-盒进行加密,通过32轮的替代和循环左移得到密文分组。为了提高密码系统的安全性,利用密文反馈来改变猫映射的状态值,使得S-盒与明文相关,可提高密码系统的混淆与扩散性能。由于加密使用了动态S-盒,密码系统不会遇到固定结构分组密码的问题。实验结果表明,该密码系统具有较高的安全性,适用于保密通信。     

一种基于混沌系统的快速序列密码算法

提出一种基于混沌系统和非线性移位寄存器的快速序列密码算法.该算法利用混沌序列初始化非线性移位寄存器（NFSR）和构造非线性移位寄存器的更新函数,非线性移位寄存器每循环一次输出32 bit密钥流.在NFSR的更新函数中,每输出216bit密钥流混沌Sk（.）盒动态更新一次,也就是混沌系统迭代512次可以连续输出216bit密钥流.对输出的密钥流性能进行数值分析和实验,并对算法的安全性进行分析.结果表明：用该方法可以得到独立、均匀和长周期的密钥流序列,同时可以有效地克服混沌序列在有限精度实现时出现短周期和NLFSR每循环1次输出1 bit密钥流的低效率问题.     

混沌序列在分组密码中的应用

将混沌序列和分组密码相结合而产生一种新型混合密码体制,该体制综合了这两种密码体制的优势,具有较高的安全性．通过混沌序列来产生分组密码所需的密钥流,由此克服了分组密码的相关性的缺陷,实现了在不影响传输速度的同时又有较高的算法安全性．     

基于混沌控制的动态分组加密算法

为了提高图像加密算法的抗攻击能力,提出一种混沌技术和分组加密相融合的图像加密算法。首先用四维混沌映射生成一组二值密钥流,每轮加密前在密钥流的控制下,按一定规则将明文图像分割为两等份;然后输入一个动态混沌分组加密网络进行迭代加密运算,输出密文图像再次进入下一轮加密,直到密钥流选择完毕。实验分析表明分组加密网络能与混沌加密有机融合,提高加密算法的抗攻击能力和高效运算能力,使明文图像像素的微小变化扩散到更多密文图像中,从而提升算法的复杂度和安全性。     

线性移位寄存器在图像加密中的应用

图像加密技术作为数字信息保护的一种有效手段,随着信息技术的发展,人们对其安全性的要求越来越高。讨论了关于线性移位寄存器（LFSR）在图像加密中的应用。本算法先采用LFSR算法产生伪混沌比特密钥流,将该密钥流作为随机值映射算法和加密算法的初始参数。随机值映射算法取其中较高位的密钥流,生成置乱序列用于图像像素的位置置乱。另一组密钥流作为加密序列可对图像的像素值进行加密。实验结果表明该方法运算速度快,通过随机值映射算法产生的伪随机置乱和加密序列具有很强的可操作性、保密性,而且截取伪混沌比特密钥流的位数也可作为密钥存在。     

一种新的混沌伪随机序列的生成方法

基于一维Chebyshev混沌映射和二维非线性Henon映射,提出了一种新的参数随机坐化的复合混沌系统的世汁方案,井将其产生怕混沌伪随机序列转化为二进制O-1混沌密码序列.经过反复的计算机模拟仿真宴验,数据结果表明无论是系统产生的混沌伪随机序列坯是转化后的二进制混沌密码序列,都具有良好的自相关性、均匀分布特性和随机统计特性,并上且此混沌系统构造原理简单,易于史现.     

有限精度下混沌扩频序列的性能分析

本文研究了不同精度对Chebyshev映射混沌扩频序列相关特性的影响.首次提出了有限精度门限值的概念,给出了有限精度门限值与序列长度的数学关系式;研究和分析了精度低于有限精度门限值时混沌迭代初值的选取对序列相关特性的影响,并给出了初值选取的准则.本文的研究结果为混沌映射扩频序列的应用研究提供了参考依据.     

混沌数谱在保密系统的应用研究

计算复杂性的数论密码安全性越高则加解密速度越慢.混沌密码体制的安全性基于内秉随机性,理论依据:周期3蕴含混沌.本文基于摩尔斯电码,主要提出二进制数谱替换表,构建混沌映射的虫口模型,呈现出输入信号与类元素集合之间1对多向前随机性的混沌加密特性,输出信号与单元素集合之间1对1向后确定性的单向解密特性.这种非线性双射模型在密码数学领域是首次提出的,核心贡献在于类元素集合的发现,其安全性和加解密效率会比基于计算复杂性的数论密码略占优势,适用于网络通信的大数据快速加解密.     

流密码Sosemanuk的区分攻击

作为eSTREAM计划的7个最终获选算法之一,Sosemanuk至今未见有效的攻击算法.针对流密码Sosemanuk的线性弱点,利用线性掩码技术比特异或代替模加和Trans函数运算,把非线性函数转化为线性函数,依据线性逼近建立区分器;设计了一种基于Sosemanuk中有限状态机(FSM)和Serpent1线性特征的区分攻击.结果表明,需要2221bit就能将流密码Sosemanuk的密钥流序列从随机序列中区分出来.     

基于耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器

基于近邻耦合锯齿映射的扩散和混乱特性,利用密码学判定,提出一种时空混沌伪随机序列产生方法.把由锯齿映射组成的近邻耦合映像格子作为时空混沌系统,各格点变量能同时输出独立的伪随机数.对参数β取不同值时弱耦合情况下伪随机数的概率密度函数和类随机性进行了数值分析,且对量化后的伪随机序列进行了周期特性、平衡性、相关性分析和NIST测试,结果表明,该序列有很好的密码学特性.在此基础上利用该伪随机数发生器构成一种简单的流密码,讨论了其安全性,发现基于近邻耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器能用来构造更高效安全的混沌流密码.     

基于一维五邻居混沌CA的光学流密码系统

根据一维五邻居混沌细胞自动机(CA)特性及其进化序列的随机性统计测试结果,提出一种基于一维五邻居 CA 光学流加密方法.由于 CA 规则化的阵列结构和级连特性,适合于超大规模集成电路(VLSI)和光学系统实现,相应给出一种光学硬件实现方案.一维五邻居混沌 CA 比一维三邻居 CA 具有更复杂的动力学行为,应用多邻居 CA 进行加密有更强抵御攻击能力.模拟分析显示这种基于一维五邻居 CA 的加密算法具有结构简单、运算速度快等优点,是一种理想的并行加密方法.     

单圈T-函数输出序列的线性复杂度及稳定性

根据单圈T-函数的基本性质,研究了基于单圈T-函数的流密码的一些性质,得到单字的单圈T-函数前 位所构成序列的周期、线性复杂度及k-错线性复杂度。对某类含有 个字的单圈T-函数,给出了连续输出状态中的任一固定位所构成的序列以及前 位所构成序列的周期、线性复杂度及k-错线性复杂度,结果表明由T-函数输出序列具有良好性质。     

Grain-128序列密码的能量分析攻击

为了分析Grain-128序列密码算法在能量分析攻击方面的免疫能力,对其进行了能量分析攻击研究.为提高攻击的针对性,首先对序列密码算法功耗特性进行了分析,认为攻击点功耗与其他功耗成分之间的相关性是导致序列密码能量分析攻击困难的主要原因,据此提出了攻击点和初始向量选取合理性的评估方法,并给出了Grain-128的能量分析攻击方案.最后基于ASIC开发环境构建仿真攻击平台,对攻击方案进行了验证,结果显示该方案可成功攻击46 bit密钥,证实了所提出的攻击点和初始向量选取合理性评估方法的有效性,同时表明Grain-128不具备能量分析攻击的免疫能力.     

基于一维五邻居混沌CA的光学流密码系统

根据一维五邻居混沌细胞自动机(CA)特性及其进化序列的随机性统计测试结果，提出一种基于一维五邻居CA光学流加密方法。由于CA规则化的阵列结构和级连特性，适合于起大规模集成电路(VLSI)和光学系统实现，相应给出一种光学硬件实现方案。一维五邻居混沌CA比一维三邻居CA具有更复杂的动力学行为，应用多邻居CA进行加密有更强抵御攻击能力。模拟分析显示这种基于一维五邻居CA的加密算法具有结构简单、运算速度快等优点，是一种理想的并行加密方法。     

Effect of organophilic montmorillonite on thermal-oxidative aging behavior of SBS modified bitumen crack filling material

Styrene-butadiene-styrene (SBS) modified bitumen crack filling material with organophilic montmorillonite (OCFM) was prepared by melt blending. X-ray diffraction analysis shows that the interlayer spacing of organophilic montmorillonite (OMMT) in OCFM is widened and an exfoliated structure may be formed. Thermal-oxidative aging behavior of OCFM and SBS modified bitumen crack filling material (SCFM) was investigated. The experimental results indicate that the rate of thermal-oxidative aging of OCFM is much slower than that of SCFM, which can be attributed to barrier of exfoliated structure of OCFM to oxygen. Funded by the National Natural Science Foundation of China (50773061)     

基于哈希链的序列密码算法

为了设计出能应用于无线移动通信的序列密码算法,提出了一种将单分组散列函数应用于哈希链方法的序列密码算法(SC-SBH).该算法首先用哈希链的方法对单分组散列函数进行循环运算,将运算的每一次结果值输出后连接成序列密码的密钥序列,然后将明文与密钥序列进行按位异或运算得到密文.实现SC-SBH算法后,对其安全性和随机性进行了测试,并将其运行效率与SC-MD5和SC-SHA算法进行了比较.实验结果表明,SC-SBH算法在加密方面不仅能够保证安全性,而且其运行效率明显高于SC-MD5和SC-SHA算法.