一种基于双混沌系统的伪随机数发生器

将两个非线性离散混沌系统在二进制序列作用下构成双混沌系统,利用其迭代过程具有对初始条件的敏感性和随机性等特性,构造了一个伪随机数发生器.并将生成的混沌序列转换为二进制混沌序列,只要初始条件稍有偏差或微小的扰动,得到的迭代序列都完全不相同,呈现出大相径庭的迭代轨迹.     

基于复合混沌系统的数字图像加密研究

引入两个混沌迭代子系统组成的复合混沌迭代系统，其动力学行为保持了各个混沌迭代子系统的特定行为，并且比单个子系统的动力学行为更为复杂。证明了复合混沌迭代系统的复合选择序列、复合混沌迭代系统的输出和单一子系统输出之间的关系。改进了复合混沌迭代系统的复合选择序列的产生方法，使得其子系统在被均匀选择的条件下，复合混沌迭代系统的不变分布密度为1，复合混沌迭代系统的输出在(0, 1)空间的分布具有均匀性。如果再配以使输出二进制位独立同分布的转换算子，应用于数字图像加密等领域，其视觉效果和性能参数都有较大的提高，在通信、信息处理等领域的应用前景广阔。     

基于混沌系统的伪随机序列生成方法

给出了一种循环迭代结构的伪随机序列生成方法。选择函数根据LFSR的计算结果进行取值,确定当前迭代计算使用的混沌系统,通过迭代计算产生相应的混沌序列,然后将生成的混沌序列进行相应的数制转换,将得到的二进制值序列作为产生的伪随机序列输出,同时将其作为反馈值与LFSR的反馈值进行相应的运算,运算结果作为LFSR的最终反馈值,实现对LFSR生成序列的随机扰动。通过实验对生成的伪随机序列进行了分析,结果表明,产生的序列具有良好的随机性和安全性。     

一种混沌系统的设计及其在图像保密变换中的应用

提出了一种四分段一维线性混沌系统的设计及其混沌序列应用于图像保密变换中的方法。考察了基本混沌系统的数学性质，该混沌系统生成的混沌序列具有良好的统计特性。在基本映射的基础上设计出多重迭代混沌系统，通过随机改变混沌的迭代次数、分段的斜率以及改变混沌的初始值和参数，提高混沌序列的复杂度，增加了混沌系统的安全性。随后应用混沌序列结合本文提出的图像保密变换方法对图像进行加密解密。     

基于新复合混沌动力系统的加密算法

提出两个新型混沌映射,并基于Devaney定义给出了严格混沌的理论特性证明。利用复合离散混沌系统的特性,提出基于两个新型混沌映射设计的复合离散混沌系统的序列密码算法,该映射产生的具有均匀分布函数量化后可生成具有平衡性质的0-1序列。 复合离散混沌系统均匀的不变分布还使密文具有很好的随机特性,由于迭代对初始条件的敏感性和迭代函数选择的随机性,密钥、明文与密文之间形成了复杂而敏感的非线性关系,而且密文和明文的相关度也很小,可以有效地防止密文对密钥和明文信息的泄露。分析表明,该系统具有很高的安全性并扩大了密钥空间。     

基于分形的DNA序列可视化表示研究

DNA序列可视化表示对于研究其结构与功能具有至关重要的意义，它有助于重复子序列的识别、内含子与外显子的区分以及DNA序列进化研究等等。本文首先介绍了生成DNA序列分形图像的Hao方法和经典的混沌游戏方法，然后深入分析和比较了这两种方法的异同点，并讨论了禁止子序列中回文子序列情况；紧接着，阐述了迭代函数系统产生分形吸引子的数学机理，并根据Moore自动机与迭代函数系统定义了混沌自动机，然后详细研究了以DNA序列驱动混沌自动机产生分形图像的方法；最后提出DNA序列三联密码子的分形图像表示方法，并对其进行了初步研究。     

基于复合离散混沌动力系统的序列密码算法

利用复合离散混沌系统的特性,提出了两个基于复合离散混沌系统的序列密码算法.算法的加密和解密过程都是同一个复合离散混沌系统的迭代过程,取迭代的初始状态作为密钥,以明文序列作为复合系统的复合序列,它决定了迭代过程中迭代函数的选择(或明文与密钥),然后将迭代轨迹粗粒化后作为密文.由于迭代对初始条件的敏感性和迭代函数选择的随机性,密钥、明文与密文之间形成了复杂而敏感的非线性关系,而且密文和明文的相关度也很小,从而可以有效地防止密文对密钥和明文信息的泄露.复合离散混沌系统均匀的不变分布还使密文具有很好的随机特性.经分析表明,系统具有很高的安全性.     

混沌序列类随机性的一种判定方法

提出了一种利用序列生成的穷尽变化率来判定混沌序列类随机性强弱的方法。计算序列穷尽生成的步数，由序列长度求其穷尽变化率。该方法不需相空间重构，对离散混沌系统和连续混沌系统都适用，对数字混沌保密通信具有现实意义。数值仿真实验表明，此方法能有效地识别不同混沌序列的类随机性强弱。     

一种基于非规则二值化的伪随机序列生成方法*

为了得到随机性和安全性更好的二值序列,结合高维混沌系统理论,给出了一种高维混沌序列的非规则二值化方法。在高维序列量化过程中,根据序列的维数和取值分布情况确定阈值,实现对高维混沌序列分布区域的非规则分割,将序列所在空间区域进行合理的划分,实现对序列取值的二值化处理。并以此为基础,采用选择机制和循环迭代结构,基于线性反馈移位寄存器（LFSR）和高维混沌系统设计一种将LFSR和高维猫映射相结合的二值伪随机序列生成方法。理论分析和实验结果表明,生成的二值序列保留了混沌系统的特性,具有良好的伪随机性和安全性。     

网络环境下地图的混沌加密实用算法

针对地图的存储特性，提出了一个混沌序列加密算法．该算法首先用单向Hash函数把密钥散列为混沌映射的迭代初值，混沌序列经过数次迭代后才开始取用；然后将迭代生成的混沌序列值映射为ASCII码后与地图数据逐字节进行异或运算．考虑到实际计算中的有限精度效应，随步长改变混沌映射参数．采用实际的地图数据，经与DES及A5算法的比较表明，该算法效率高、保密性好、使用简单。     

复合离散混沌动力系统与Hash函数

在对一般的复合离散混池系统和一个由两个混池映射构成的特殊复合离散混池系统进行初步分析的基础上，建立了一个基于复合离散混池系统的带秘密密钥的Hash算法。算法以迭代初始点作为秘密密钥，以粗粒化的迭代轨迹作为其Hash值。该带秘密密钥的Hash函数满足一定的安全性要求，并且算法简单快速。     

基于混合混沌与扩展ZigZag的图像置乱算法

在分析了标准ZigZag变换的缺点后对其进行改进,提出了一种基于混合混沌系统与扩展ZigZag变换相结合的图像置乱算法。为避免单一混沌系统存在的"平凡密钥"现象,算法采用Logistic映射与Chebyshev映射按周期交替迭代的方式生成混合混沌序列,并利用其对原始图像按扩展ZigZag扫描后的一维序列中各元素加密,在恢复为二维图像后完成置乱。该算法具有运算量小、密钥空间大、可迭代及可适用于非方阵图像等优点,仿真实验结果表明,该算法具有良好的图像置乱效果与较强的抗干扰能力。     

混沌系统参数扰动方案及分析

对混沌系统施以扰动可以有效解决由于计算机有限精度效应导致的混沌系统动力学特性退化问题。基于区间映射中Cantor集的构造方法,提出一种数字混沌系统参数扰动方案,该方案将混沌系统每次迭代后得到的序列值等比例地扩散到压缩后的混沌状态参数取值区间上,从而达到扰动混沌序列的目的。实验仿真及分析表明,增加扰动后的混沌系统具有更好的混沌特性、更大的参数范围和更高的复杂度。     

基于时空混沌的伪随机序列发生器设计与分析

提出了一种基于耦合帐篷映像格子模型的改进型时空混沌模型,基于此模型设计了一种快速产生多维混沌伪随机序列的伪随机序列发生器。改进的耦合帐篷映像格子模型继承了耦合帐篷映像格子系统在空间上的并行迭代特征和时间上的耦合扩散机理,格点间采用猫映射作为耦合方式,使不同序列之间的互信息趋近于零。基于此模型设计的伪随机序列发生器能快速并行产生多维混沌伪随机序列,多维序列具有均匀分布及相互独立两个特征,从而克服了混沌伪随机序列发生器设计中存在的根本性缺陷。     

基于相位偏移量的混沌扩频通信方案设计

为充分利用混沌序列的高保密性和抗截获性,设计一种基于相位偏移量同步的混沌扩频通信方案。系统的发送端采用数据帧格式,定时地将混沌扩频序列的相位偏移信息通过差分混沌相移键控的方式发送到接收端,接收端通过比较本地序列与接收序列的相位差,加速或延缓本地混沌迭代,从而实现非周期扩频序列的同步与解调。仿真实验结果表明,该方案可实现混沌扩频信号在任意时刻的接收与解调,具有较好的抗噪声性能。     

标准混沌映射切换在数字水印中的应用

提出一种基于标准混沌映射切换的数字水印方法。首先创建产生混沌随机序列的标准混沌映射模型；然后在不同时段根据切换策略产生不同的混沌序列。嵌入水印时，将选择的图像分块DCT中频系数与混沌序列相加，进行取模运算后再嵌入混沌映射模型进行迭代。检测时利用同一个相应的标准混沌映射模型生成混沌水印序列，并进行相关检测。研究结果证明了这种方法的合理性。     

基于LSB图像隐藏系统的设计与实现

文中运用Matlab实现了基于空域LSB(Least Significant Bit)的灰度图像隐藏与提取系统。图像隐藏系统由置乱模块、加密模块和嵌入模块组成。置乱模块采用基于行列置换的置乱算法,经过多次迭代处理,将原始图像变换为灰度均衡的灰度图像,迭代的次数作为密钥一。加密模块借鉴通信系统中常用的伪随机序列加密的方法,运用软件产生m序列对置乱后的图像进行加密处理。m序列的初始值作为密钥二。经过置乱、加密后的图像进入嵌入模块,采用最低位隐藏方法将数据信息嵌入到载体图像中。图像信息提取系统则由解隐藏、解密和反置乱三部分组成。     

基于随机混沌序列的图像加密算法

混沌系统的参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性很好地对应了密码系统应具备的一些基本特性。本文提出了一种基于随机混沌序列的图像加密算法。在该算法的图像像素的空间置乱过程中,采用了离散的标准映射混沌系统。而在像素的扩散过程中,通过复合离散混沌系统隐藏了混沌序列产生时所经历的迭代次数。理论分析和仿真实验表明,本文提出的算法具有较高的安全性能,特别是在统计攻击、差分攻击和选择明文攻击能力方面具有很好的抗攻击性能。