混沌系统在保密通信中的应用

混沌保密通信是当今研究热门课题之一。本文就混沌系统应用于保密通信中的基本理论, 编码方式和密钥等内容作一简要讨论, 并采用一次一密密码体制,用损耗调制ＣＯ２ 激光器混沌系统的输出作为密钥分别对文本文件、图形文件进行加密和解密。这种一次一密加密方式是不可破译的     

基于混沌的视频加密算法研究与应用

利用混沌序列的特性,提出了一种基于混沌的视频加密算法.首先由Logistic混沌映射生成混沌序列,利用像素值替代方法对视频中每帧图像进行加密,然后利用＂一次传输一个密钥＂的密钥同步方案,设计并实现了一套基于混沌的视频保密通信系统,最后系统测试结果表明该算法具有一定的有效性和保密性能.     

混沌系统动态密钥与RSA联合的流媒体保密方法

提出一种基于两个超混沌动态密钥与RSA联合的流媒体保密通信方法.该方法将混沌系统参数与混沌系统的迭代参数作为动态参数,每次通信前随机生成满足条件的值,通信两端使用RSA算法对参数进行保密交换,确保参数只能被指定接收者唯一使用.将两个超混沌系统生成的混沌序列交织组成密钥,使密钥空间更大.为了满足流媒体网络传输的实时性,提出一种改进的密钥序列生成方法,提高加密速度.通过C语言编写的软件在局域网内进行测试,结果表明:该方法既满足流媒体通信的安全性也满足其对实时性的要求.     

基于ARM的混沌帧同步系统设计与实现

在混沌同步保密通信和混沌加密系统中,混沌同步是一个关键问题。针对以混沌信号为密钥的序列密码系统,提出一种新的混沌帧同步方法:在发送每一数字加密帧起始点前,插入一组帧同步码,构成一帧传送数据信息;接收端从送来的数据信号中提取帧同步码,找到加密信息帧的起始点,实现收发双方混沌加密信号同步。给出了基于ARM的硬件实现方案。实验证明此方法可行,捕捉与同步性能良好。     

基于混沌序列的变电站信息加密方法

对于电力系统这样一个可靠性和安全稳定性要求很高的系统而言,信息安全问题尤其突出。IEC62351-3指出加密和身份认证是两大核心安全措施,因此,寻求安全性高的有效的加密算法和协议以满足变电站信息传输的安全性成为必要。给出一种基于Chebychev混沌映射的数据加密方法,鉴于在变电站的远程控制环境中,连接持续的时间一般较长,而在长久的连接持续时间中,始终采用同一个加密密钥是不安全的,所提出的混沌加密算法通过使用外部密钥和定义每次的加密粒度,使得混沌加密密钥在持久连接中能够进行重新协商,混沌映射的外部密钥取自TLS的主密钥,实现一次一密、一字一密。     

基于时钟变换的复合混沌图像加密研究

为解决一维混沌加密系统密钥空间和安全性差等问题,提出了一种基于时钟变换的复合混沌图像加密方法。该算法使用分段线性混沌映射,k阶Chebychev映射以及一维Logistic映射相复合的方式产生像素位置置乱矩阵和像素值变换矩阵。利用系统时钟变化法,随机改变复合混沌系统的多级初始参数,从而提高了图像信息传输的安全性,达到了近似＂一次一密＂的安全思想。采用MatLab7.0仿真实现。结果表明,该算法具有良好的加密效果且密钥空间较大。     

软件无线电Rossler超混沌语音保密通信系统

本文以软件无线电为操作平台,研究了Rossler超混沌动力学方程以及超混沌语音保密通信系统.采用Rossler时间连续方程产生超混沌,调制到软件无线电中,形成一套基于软件无线电的超混沌语音保密系统.运用计算机进行语音仿真实验.文中对超混沌密钥信号的产生与通信作用原理进行讨论,对软件无线电超混沌保密通信系统的安全可靠性也进行了理论分析.     

一种新的Rossler混沌序列图像加密算法

在传统的混沌序列加密算法的基础上,该文提出了一种新的Rossler混沌映射加密算法.该算法将图像的象素值进行了二次加密,且密钥也是经过混沌序列加密的,具有高度复杂性和安全性.通过MATLAB仿真得到的结果证明了其良好的保密性能,与理论结论相符.     

基于混沌的网络通信数据加密方法

讨论了在TCP/IP协议下网络通信的不安全因素,将Logistic映射产生的混沌序列作为载波,提出一种基于混沌随机数的一次一密的加密用户数据改进方法.仿真实验分析表明,该加密方法能有效抵抗系统识别攻击,且加密效果良好,适于资源开销有限和实时性要求较高的安全通信场合.     

基于人工免疫理论的数据保密通信研究

针对数据保密通信的现实需求,提出一种新的保密通信方法.该方法首先基于否定选择算法从明文信息本身提取加密因子,然后再以加密因子按m序列进行密钥扩展,生成伪随机密钥序列对明文进行加密.利用该方法生成的伪随机密钥序列的自相关特性较好,数据加密后具备了较好的抗攻击性能,同时接收端还可以用加密因子进行免疫鉴别,以检验数据的完整性.     

一种基于混沌映射的图像加密算法

将混沌理论和分组密码技术相结合,提出了一种分组密码密钥空间任意拓展的混沌TEA图像加密算法。仿真分析结果表明,该算法具有保密度强、破译难度大、执行速度快、密钥空间巨大等优点,适合用于图像加密。     

四维超混沌系统及其在数据加密中的应用

为解决数据安全问题,通过对超混沌系统的复杂动力学特性进行研究,设计了一种基于四维超混沌系统的数据加密算法。利用超混沌系统产生4个超混沌序列,并对超混沌序列进行移位、取模、取整、异或处理,得到加密密钥,最后对明文数据进行2次加密,得到密文数据。实验结果表明:该算法具有密钥空间大、密钥敏感性好、加解密效率高等特点,适合用于数据加密,保障数据安全。     

一种动态密钥的加密算法

本文利用"周期混沌"中一定的耦合迭代映射的轨道在混沌状态间做周期性漂移的特性,提出了一种新的密钥产生办方法,把混沌行为与定期变换的密钥联系起来.首先,实现了对一个由三个一维耦合元组组成的周期混沌系统的加密解密,元组的内部动态性由Cubic方程决定;之后又实现了对内部动态性为Lorenz方程的三个三维耦合元组所组成的周期混沌系统的加密解密.实际的加密方法与Baptista一文中所用方法相似,不同的是采用了不同的混沌吸引子,由此产生的密钥也不同--密钥在加密明文字符的过程中也是定期变换的.这种方法利用了多个混沌吸引子,大大提高了加密的安全性.     

一种实用的混沌保密编码方法

基于实用符号动力学的基础理论,提出了一种实用的混沌保密编码方法,该方法借助于单峰的logistic映射处于混沌吸引子状态时产生的符号序列作为密钥,对信源编码信号进行加密。使用数字可编程芯片TMS320VC5402实现了实时保密编码,并对混沌符号密钥的相似性作了分析。研究表明,该方法在实际应用中具有推广价值。     

基于五维超混沌的全球信息栅格图像加密算法

为解决全球信息栅格的网络数据的安全问题,提出新的基于五维超混沌系统的图像加密算法,给出全球信息栅格通信体系的基于超混沌的图像加密方案。对生成的两个超混沌序列进行预处理,并置乱图像的像素位置。最后,选择一个混沌序列进行预处理后对图像像素值加密,以改变灰度值。仿真分析结果表明,该加密算法密钥空间大,密钥选择敏感,具有很高的安全性和很好的加密效果。     

基于Lorenz同RSA的混沌加密算法

本文提出了一种新的一次一密的加密算法。采用的策略是将Lorenz系统的混沌特性应用于密钥产生．利用RSA算法传递初始参数来实现密钥的管理。最后,通过具体的算例验证了算法的可行性和高效性。     

一种混沌DES算法的单片机实现

针对DES（数据加密标准）算法所存在的不足和混沌序列的特点,提出了一种新的基于Lorenz混沌模型的改进DES加密算法,并在C8051F020单片机上进行了实现。该算法将混沌模型与DES算法相结合,对加密时所用的初始密钥和16轮迭代过程进行了改进,采用一次一密的加密方法。理论分析和实验结果表明,与原始DES算法相比,该算法扩展了密钥的选择空间,有效地提高了算法的安全性能和抵抗攻击的能力,并提高了算法的运算速度。     

一种基于混沌轨迹逆映射的跳变周期轨道数字保密通信方案

为提高保密通信的抗破译性能,文中首次提出一种基于混沌轨迹逆映射的跳变周期轨道数字保密通信的新方法。该方法将秘密序列映射为混沌周期轨道序列,再将这些周期轨道所对应的系统参数经另一非线性系统演化后的序列作为重建周期轨道的密钥,并基于改进的Newton-Raphson算法,在接收端采取混沌轨迹逆映射方法获得重建周期轨道所需系统参数,从而恢复原秘密序列以实现保密通信。除较高的抗破译性能外,与以往方法相比,该方法直接用混沌周期轨道作为映射轨道,不需任何空间坐标变换,提高了实施时的简易性和实时性;由于Newton-Raphson算法的快速收敛性,为恢复周期轨道所需的参数演化序列可以非常的短,故有效地提高秘密信息的传输效率。实验证明该方案是一种实用的保密通信方案。     

探讨基于混沌理论的通信保密方案

文章基于密码学理论和混沌同步理论,结合混沌序列密码加密、信息置乱、信息隐藏等技术,提出了一个比较安全的通信保密系统的设计方案。该系统具有安全性好、易于使用、速度快等特点。     

Lorenz系统的混沌同步与保密通信

提出一种用于2个Lorenz系统混沌同步的非线性反馈方法。用Lyapunov第二定理证明2个Lorenz系统的误差系统零点稳定性和2个Lorenz系统的同步,在Matlab上进行了数值仿真。结果表明:响应系统与驱动系统同步的条件是它们的参数必须相同,而与响应系统的初值无关。提出了一种保密通信的方案,信息信号m(t)调制到混沌变量x(t)成为混沌传输信号s(x,m),响应系统与驱动系统同步的条件是它们有共同的方程结构和参数。所以驱动系统的方程结构和参数(σ,ρ,β)作为可解调密钥,控制2个系统的同步,从而将信息复原,实现混沌保密通信。