混沌流密码研究

在数字化混沌系统和基于混沌同步的保密通信系统的研究中存在一些亟待解决的重要问题:数字化混沌的特性退化,混沌时间序列分析对混沌系统安全性的威胁等,已严重影响着混沌流密码系统的实用化进程。为此,提出了通过变换的误差补偿方法克服数字混沌的特性退化问题;构建混沌编码模型完成对混沌序列的编码、采样,由此得到满足均匀、独立分布的驱动序列;引入非线性变换,以抵抗对混沌流密码系统安全性的威胁。     

一种混沌流密码算法设计与实现

提出了一种基于Logistic混沌映射的流密码算法,该算法利用混沌本身所具有的随机特性,提出了一种新的对混沌系统扰动的方法。通过编码算法以及在混沌随机序列数字化的基础上引入一种新的非线性变换算法,以抵抗对混沌流密码系统的各种攻击。经统计测试和相关分析,密钥序列具有较高的线性复杂度和良好的密码学特性。整个加密系统的周期性大、灵活性好,加密模型还可以推广到其他混沌系统。     

数字语音混沌保密通信系统及硬件实现

对离散时间动力学系统逻辑影射进行变换,使其在一定精度下产生数字混沌序列,采用该数字混沌序列作为密码,构造了语音保密通信系统,并运用单片机实现了该系统的硬件实验。     

实时数字语音混沌保密通信系统

本文对离散时间动力学系统逻辑影射进行变换,使其在一定精度下产生数字混沌序列,采用该数字混沌序列作为密码,构造了实时的数字语音保密通信系统,并运用单片机实现了该系统的硬件实验.     

基于超混沌和小波变换的鲁棒性数字水印算法

提出一种基于二维超混沌序列和离散小波变换（DWT）相结合的鲁棒性数字水印算法．该算法利用形式简单的二维离散超混沌系统产生的超混沌序列生成密码对水印图像加密，同时根据人类视觉系统的特性.对宿主图像在YIQ色彩空间中的Y分量进行多级离散小波变换后，将加密后的水印图像嵌入到宿主图像Y分量的DWT中频子带中．实验结果表明算法同时具有良好的鲁棒性和不可见性．     

魔方变换及其在数字图像加密中的应用

提出了一种新的数字图像置乱方法：魔方变换，结合非线性动力学系统的Logistic映射。设计了基于魔方变换的图像加密／解密算法，首先由密钥生成得到自然数据混沌序列，以此序列为参数对图像矩阵进行魔方变换后得到加密图像，解密算法是加密算法的逆过程，实验结果表明，该算法能够得到令人满意的结果。     

一种基于混沌系统及Henon映射的快速图像加密算法

提出一种新的基于混沌系统及Henon映射的图像加密算法．使用经过取模处理的可逆二维非线性Henon映射对各像素点的灰度值进行链式循环迭代,每个迭代环节中Henon映射的参数与迭代次数依次取自一维混沌映射生成的混沌序列．该算法设计简单、运算快速、解密准确,尤其是解决了基于混沌或非线性变换的加密算法中普遍存在的由于计算机的有限精度或各计算机精度不同所导致的解密失败的难题,避免了常用置乱变换算法固有的缺陷及密码强度的不足,具有很高的安全性．     

基于超混沌和小波变换的鲁棒性水印算法

提出了一种基于连续超混沌系统和离散小波变换(DWT)相结合的鲁棒性数字水印算法。该算法利用连续超混沌系统产生的超混沌序列生成密码对水印图像加密,同时根据人类视觉系统(HVS)的特性,对宿主图像在YIQ色彩空间中的Y分量进行多级离散小波变换后,将加密后的水印图像嵌入到宿主图像Y分量的DWT中频子带中。实验结果表明算法同时具有良好的鲁棒性和不可见性。     

一种基于分段线性映射的分组密码算法

提出了一种新的基于混沌理论的分组密码算法,把128比特的明文加密为128比特的密文.整个加密过程包含了8个轮变换,每一个轮变换由替换变换、移位变换和置换变换3部分组成.所有的轮密钥都由128位的比特流K和由分段线性映射产生的128比特随机二进制序列导出.理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能.     

一种基于PLCM序列的软件加密算法

网络视频信号实时保密通信是网络通信研究的热点之一。为提高加密速度和通信的安全性,文章提出了一种基于PLCM序列的软件加密算法。该算法利用SSE2指令集来进行浮点运算,通过对不同时刻迭代生成的混沌序列进行基于位逻辑运算的非线性变换,来达到既能快速生成密码序列,又能保证加密安全性的目的。分析表明该算法能有效地抵抗多分辨率攻击以及已知明文攻击。实验结果证明使用该算法能达到网络视频信号保密通信实时加解密的要求。     

一类广义自缩序列的伪随机性

在序列密码中,加密和解密所用的密钥序列都是伪随机序列。序列密码体制的安全强度取决于密钥流,因而伪随机序列生成器的设计与分析一直是序列密码研究的中心课题。文中讨论的是新一类广义自缩序列b（ak＋1 ＋ak＋2）的伪随机性,通过选择适当的比特串101、1011、1101、11100、111010和111011来分析其出现次数的奇偶性,证明了广义自缩序列b（ak＋l＋ak＋2）的最小周期在所有1024种情形下全部达到最大,即2^n-1;同时证明了该序列具有良好的低阶自相关性。     

信息安全中序列随机性测试系统的研究与设计

在密码技术中,随机序列是非常重要的,序列的随机性测试一直是信息安全领域重要的研究方向.针对当前随机性测试系统存在的不足,在Visual C .NET下研究并设计了一个随机性测试系统.根据流密码和分组密码的不同,该系统分开进行测试.在流密码中提出一种新的测试序列的划分和组织方式,而在分组密码中则设计了3种数据模式来构造待检序列.该系统经过严格测试,证明可以快速,准确的进行流密码、分组密码以及随机数发生器的随机性测试.     

一种密钥流的生成方法及其攻击分析

本文分析了目前密钥流的实现方法,提出一种把克罗内克加矩阵扩大法运用于序列密码的密钥流的生成中去的方法,并对序列密码种采用新密钥流加密方法进行简要的攻击分析,结果表明,该种方法是有效的,生成的序列能通过随机性检测。     

基于平面方体上帐篷映射流密码的构造

提出了一种新的二维混沌映射—平面方体上的帐篷映射,并用于流密码的构造。该映射产生的混沌序列具有均匀的分布函数、良好的相关性和复杂度,用该映射产生的混沌序列来构造的二进制密钥流,具有良好的统计性质和密码学特性,比一维映射提供了更强的安全性。     

基于FCSR和LSFR相结合的密钥流生成器

分析了由Schneier提出的FCSR和线性反馈移位寄存器（LFSR）相结合的密钥流生成器的结构特性，给出了其可生成密钥流的周期和线性复杂度的理论上界，讨论如何选择LFSR和FCSR的参数以使产生的密钥流具有较好的伪随机特性，并使其周期和线性复杂度尽可能接近理论上界。利用美国技术与标准局（NIST）提供的STS软件包进行生成器选定参数下输出的密钥流的8项随机性测试，结果表明，在该文论述的参数选择方法下，生成器产生的序列具有良好的伪随机特性。利用FPGA实现了该密钥流生成器，并通过与5种现有流密码方案实现结果的性能比较发现，该方案具有较高的密钥流吞吐量和性价比，可在移动终端实施。     

基于混沌的序列密码算法

利用序列密码中的前馈模型设计了一个混沌序列密码算法,以线性反馈移位寄存器序列为初始序列,将Logistic映射和Chebyshev映射作为滤波函数,结合了压缩变换、SMS4算法的S盒变换、有记忆变换和移位变换。分析和实验结果证明算法具有足够的安全强度和较高的加密速度。     

基于仿射和流密码的图像置乱算法

运用仿射密码和流密码的原理,提出了一种能适用于任何图像文件格式的图像置乱和恢复算法,并通过对实际图像的实验,验证了该算法的有效性.     

一种新的密钥流发生器设计算法

流密码的安全性主要取决于密钥流的随机程度，如何构造随机性良好的密钥序列成为流密码所要研究的首要问题。该文借鉴已有的一些分组密码，如DES﹑RC5等设计中的某些产生良好非线性的方法，提出了一种产生伪随机密钥的方法，并对它们的随机性进行了理论分析。分析结果表明，该算法具有良好的安全性。     

参数扰动下的混沌的图像加密方案

针对计算机有限数字精度的限制导致混沌序列将退化为周期序列的缺陷,提出一种参数扰动下混沌的图像加密方案。首先,对已有的一个离散混沌系统进行了改进,得到了一个新的混沌系统。其次,将已有混沌系统的状态变量作为参数扰动,来扰动新构造的混沌系统以生成参数扰动下的混沌系统。在加密方案中,利用密文反馈的方式来控制迭代次数,动态产生密钥流。实验结果和安全性分析表明,该算法具有对密钥敏感、密钥空间大、密文图像统计特性良好、密文对明文敏感、能抵抗选择明(密)文的攻击等优点。