基于k错穷尽熵分析离散混沌映射稳定性的新方法

为衡量离散混沌映射的随机本质,在用穷尽熵计算混沌序列类随机性强弱的基础上, 提出了k错穷尽熵的定义来分析离散混沌映射稳定性的优劣,并证明了其两个基本性质 。以Logistic映射、Henon映射、Sine映射、Chebyshev映射和Cubic映射等5种常见离散混沌 映射为例,说明了该方法的应用。实验结果表明,此方法能反映离散混沌映射的随机本质, 可用来有效识别不同离散混沌映射的稳定性强弱。     

一种新型离散指数混沌映射的实现及其研究

针对Logistic映射参数简单、混沌区间范围小的缺点,提出一种新型的离散指数混沌映射。通过引入指数项和增加参数个数,进而扩大映射的混沌区间。利用常规的动力学分析方法,对指数混沌映射进行了动力学特性分析,包括Lyapunov指数图、分岔图等。在此基础上,对Logistic映射和离散指数混沌映射进行了特性比较。最后对由该离散混沌映射产生的序列进行NIST测试,测试结果表明序列性能更良好。     

一维鲁棒混沌映射及S盒的设计

本文利用Li-York混沌判别定理,构造了一类分段线性连续混沌映射.基于此类映射,建立了一个构造一类分段非线性鲁棒混沌映射的判别定理.作为应用,构造了一个由多项式函数和三角函数映射合成的分段非线性鲁棒混沌映射.通过计算该混沌映射的分岔图,验证了映射在参数范围内的混沌性.作为鲁棒混沌的应用,设计了三个基于分段非线性鲁棒混沌映射的伪随机数发生器.在此基础上,利用混沌映射对初始参数的敏感性,提出了批量生成S盒的算法.S盒密码性能的分析结果表明,生成的S盒具有良好的密码学性能,可以较好的抵抗线性与差分攻击,为密码算法的研究发展提供基础与条件.     

A NEW ONE—DIMENSIONAL CHAOTIC MAP WITH INFINITE COLLAPSES

This letter presents a new one-dimensional chaotic map with infinite collapses. Theoretical analyses show that the map has complicated dynamical behavior and ideal distribution. The map can be applied in chaotic spreading spectrum communication and chaotic cipher.     

基于指数-余弦离散混沌映射的图像加密算法研究

为了增强图像数据传输的安全性,该文提出一种新型的2维指数-余弦离散混沌映射系统。该系统通过向1维余弦混沌系统中引入指数和高次幂非线性项来构造新型混沌映射。引入的非线性项对1维余弦混沌系统的迭代过程进行扰动得到更饱满的混沌相轨。利用Lyapunov指数谱、系统分岔图等对该系统的混沌动力学性质进行了验证。基于此混沌映射,该文提出一种新型的混沌图像加密算法。该算法通过“置乱-扩散-置乱”等加密环节,使得加密后的数据具有很好的数据安全性。加密图像数据的安全性分析也表明2维指数-余弦混沌映射具有较强的算法鲁棒性以及加密安全性。     

新的混沌扩频序列抗多址性能的Simulink仿真

针对混沌扩频通信中提升混沌码性能的问题,通过重构Bernoulli映射相空间,得到一种改进的Bernoulli混沌映射,计算证明该映射具有弱结构特性,并在Simulink平台搭建了多用户混沌直接扩频通信系统的仿真模型,并与原Bernoulli混沌序列的抗多址性能做了比较。Simulink动态仿真结果表明,改进后的混沌扩频序列具有较好的抗多址干扰能力。     

Discrete-time chaotic-map truly random number generators: design, implementation, and variability analysis of the zigzag map

In this paper, we introduce a novel discrete chaotic map named zigzag map that demonstrates excellent chaotic behaviors and can be utilized in truly random number generators (TRNGs). We comprehensively investigate the map and explore its critical chaotic characteristics and parameters. We further present two circuit implementations for the zigzag map based on the switched current technique as well as the current-mode affine interpolation of the breakpoints. In practice, implementation variations can deteriorate the quality of the output sequence as a result of variation of the chaotic map parameters. In order to quantify the impact of variations on the map performance, we model the variations using a combination of theoretical analysis and Monte-Carlo simulations on the circuits. We demonstrate that even in the presence of the map variations, a TRNG based on the zigzag map passes all of the NIST 800-22 statistical randomness tests using simple post processing of the output data.     

一种组合映射产生混沌跳频序列的方法

基于Tent映射和Logistic映射,从增大混沌跳频序列的线性复杂度与增强跳频系统的安全保密性出发,提出了一种组合混沌映射产生混沌跳频序列的方法。从理论上对该跳频序列的平衡性、相关性进行了分析,并用MATLAB语言进行了数值模拟,研究表明：其模拟结果与理论分析是一致的。同时,与几种单一混沌映射所产生的混沌跳频序列进行了比较,证明了该方法是可行的。     

Chaotic Spread- Spectrum Communication using Discrete-Time Synchronization

ＣｈａｏｔｉｃＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＤｉｓｃｒｅｔｅＴｉｍｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＷａｎｇＨａｉａｎｄＨｕＪｉａｎｄｏｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＥｎｇｉｎｅ...     

基于原生熵的Logistic映射复杂性分析

在序列原生生成过程的基础上,提出了原生熵的概念来分析离散混沌映射的复杂性。先对实值混沌映射量化成二值混沌序列,然后计算其原生熵的大小,并以Logistic映射为例证明了此算法的有效性。仿真结果表明此方法能反映离散混沌系统的随机本质,可用于准确度量离散混沌系统的复杂性强弱,且计算简单。     

用于跳频多址通信的混沌跳频码

跳频码的性能对跳频多址通信起着关键性作用。设计具有良好汉明相关和随机性且数量多的跳频码是非常重要的。本文提出一种利用由混沌映射描述的离散混沌系统设计跳频码的新方法。首先由混沌映射产生混沌时间序列，然后利用量化技术对混沌时间序列进行量化，最后由量化后的混沌时间序列产生伪随机跳频码。为了增大混沌跳频码的周期和非线性复杂度，我们利用多个不同混沌映射组成一个级联混沌映射，并用来设计跳频码。实验表明，混沌跳频码具有非常好的性能。     

多次重构映射的混沌扩频序列及其特性分析

为获得性能良好的扩频序列,基于重构原理,将Bernoulli映射相空间轨迹进行二度重构,提出了一种新的混沌映射。新的混沌映射最大Lyapunov指数由0.697提高至大于5.5,并具有弱结构特性,以此来产生扩频序列。仿真计算分析了混沌序列的复杂度、平衡性以及相关性的改进,仿真结果表明,该方法产生的混沌扩频序列是一类性能良好的混沌扩频序列。     

Multi-scaling chaotic map suitable for modelling aggregate TCP/IP and MPEG4 traffic streams

Both TCP/IP traffic and MPEG4 scalable video are known to exhibit multi-fractal behaviour. By subdividing the intermittency portion of a chaotic map, packet traffic with multi-fractal scaling can be modelled. This novel chaotic map structure accurately reproduces the scaling behaviour, and is straightforward to parameterise from scaling measurements and finite timescale ranges. Unlike cascade models, the multi-scaling chaotic map can be employed in continuous online generation, offering the real possibility of an aggregate model capable of reacting to network conditions.     

基于双重混沌映射的数码防伪技术研究

提出了一种基于双重混沌映射系统对商品的生产号进行数字加密的加密算法.在加密的过程中用二维lo-gistic映射和Henon映射联合对商品的生产号进行加密,得到商品的防伪码,并对双重混沌映射的性能进行了分析,利用双重混沌系统的伪随机性、初值敏感性、遍历性等所特有的性质,得出双重混沌映射具有良好的密码学特性,提高了算法的复杂度,增大了算法的密钥空间,增加了破译的难度,使商品在流通的过程中具有更强的防伪性能.     

Integrated Circuits of Map Chaos Generators

A chaotic noise is one of the most important implements for information processing such as neural networks. It has been suggested that chaotic neural networks have high performance ability for information processing. In this paper, we report two designs of a compact chaotic noise generator for large integration circuits using CMOS technology. The chaotic noise is generated using map chaos. We design both of the logistic map type and the tent map type circuits. These chaotic noise generators are compact as compared with the other circuits. The results show that the successful chaotic operations of the circuits because of the positive Lyapunov number. We calculate the Lyapunov exponents to certify the results of the chaotic operations. However, it is hard to estimate its accurate number for noisy data using the conventional method. And hence, we propose the modified calculation of the Lyapunov exponent for noisy data. These two circuits are expected to be utilized for various applications.     

基于多层密钥的混沌映射保密通信系统

 针对低维映射安全性的弱点,提出一种混沌遮掩保密通信的改进方案.该方案利用分层的两级密钥管理体制,将加密用的混沌序列改为动态参数,在提高密文安全性能的同时,不降低加密速度和传输速度.论证表明,低维映射仍有很好的应用潜力.     

混合映射混沌跳频序列的研究

基于队列理论、Logistic映射和Tent映射,从增大跳频序列的线性复杂度和抗预测性出发,提出了利用队列排序方式产生混合混沌映射跳频序列的方法.理论研究和仿真结果证明这种方法极大地增加了系统的抗预测能力,同时该跳频序列的平衡性、相关性、频率间隔等性能良好,且码的数量巨大,容易实现,应用前景广泛.     

一种混沌序列密码的产生

受到时延混沌系统对时延时间段初值函数极端敏感特点的启发,利用一一映射与混沌映射相组合在数字滤波器的结构上产生混沌密码序列,使序列同样受到时延时间段初值的影响,增加序列的复杂度,提高保密通信的安全性,并给出了理论分析。同时对该序列的相关性等特性进行了模拟,将其与混沌跳频、非一一映射所产生的混沌序列进行比较,证明了该方法是可行性。     

基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。     

基于耦合映象格子的图像分割方法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和全局耦合映象混沌同步的特点,提出了一种基于耦合映象格子的图像分割方法.方法对每个灰度等级构建全局耦合映象,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映象混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类.实验结果表明方法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法.