基于耦合映像格子模型的时空混沌二值序列及其性能分析

基于耦合映像格子模型。给出了一种时空混沌二值序列的产生方法,并对其性能进行了详细分析。结果表明,该种时空混沌二值序列具有十分理想的随机性和相关性。此外,混沌序列容易产生和控制,具有线性复杂度高、对参数敏感等特性,因此特别适合于在保密通信和密码学等诸多领域中应用。     

基于四维混沌系统可变步长生成二值序列的方法及其加密应用

提出一种基于四维混沌映射产生混沌二值序列的改进算法.在此基础上,针对能体现混沌序列的几个重要特性进行分析、实验,得出此改进后的混沌序列具有较好的自/互相关特性、初值敏感性、频数检验和序列检验的特性.最后把本文方法产生的混沌伪随机二值序列用于图像加密,再将加密图像与目标图像进行线性融合得到最终的图像.仿真及分析结果表明该算法密钥空间大,具有较强的隐藏效果和较好的统计特性,较强的抗干扰能力和较高的执行效率,加密效果对密钥敏感.     

基于混沌神经网络的伪随机序列性能分析

伪随机序列在保密通信、航空航天、测距、密码学、自动控制等领域具有重要作用。本文结合神经网络和混沌映射的特点，提出了一种基于混沌神经网络和混沌映射混沌伪随机序列的设计方法，该方法可以克服有限精度效应对混沌系统的影响。从而改善混沌序列特性，用理论与计算机仿真实验相结合的方法对混沌序列的随机性、平衡性、相关性和线性复杂度等特性进行了系统的分析。分析结果表明，基于混沌神经网络和混沌映射的混沌伪随机序列具有十分理想的随机特性和相关特性，为在低成本下得到比较实用的序列密码提供了一种新的思路。     

广义混沌二值序列生成方法

为了得到具有良好随机性和初值敏感性的二值序列,在已有的混沌系统的基础上,利用Bernstein函数,给出了一种基于插值方法构造的广义混沌序列产生方法。实验结果表明,生成的广义混沌序列具有很好的伪随机特性。通过对一维和二维广义混沌序列的非线性离散化处理,有效提高了离散化过程的安全性。给出了生成的二值序列在图像加密算法中的应用,该算法对图像加密效果良好。     

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。     

二维整数帐篷映射模型设计及安全性仿真分析

帐篷映射由于具有均匀分布特性,被广泛应用到密码学研究领域。一维整数动态帐篷映射模型由于其维数低,复杂度较低,密码学特性和安全性能较差,在密码学领域的应用有着一定的局限性。为了解决这一问题,将一维整数动态帐篷映射模型拓展为二维整数动态帐篷映射模型。二维整数动态帐篷映射模型产生的序列之间存在着扰动机制,进而增加了序列的复杂度,但这种扰动极值并不复杂,计算量较低。将该模型与一维整数动态帐篷映射进行了比较,并分析了该模型的自信息、互信息、均匀性、相空间、混沌性等特性。仿真结果表明,二维整数动态帐篷映射模型克服了一维模型均匀性较差的缺陷,其迭代生成序列具有良好的均匀分布特性及相互独立性,其密码学特性更加完善。     

基于时空二维混沌的数字水印算法

本文提出一种将时空二维混沌应用到数字水印中去的算法.首先利用时空二维混沌直接生成信息模板,加入到作品图像离散余弦变换(DCT)域的频率成分中去.合法使用者通过时空混沌中的初值和耦合系数来重新生成信息模板,与作品进行相关比较进行检测.由于时空二维混沌具有密钥空间大、参数敏感性的特点,该算法具有很高的安全性.实验表明,该算法对于抵抗各种噪声、滤波和压缩等攻击具有很好的鲁棒性.     

基于双混沌系统的序列加密方法研究

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性,近年来在信息加密领域得到了较多的应用。但是大多数混沌序列发生器都是采用单混沌系统,可能存在一些潜在的动力学系统攻击方法。提出了一种基于两个参数随机变换的混沌系统的伪随机序列发生器,生成一个随机性好、长周期的密钥序列,并给出了统计特性分析的严格的理论证明。理论分析表明此密钥序列具有较高的线性复杂度和良好的密码学特性。     

CH-DSSS系统伪随机序列的生成策略

为有效提高军用通信系统的抗干扰和反侦察性能,可采用跳码直扩及扩展的跳码/跳频通信方案,系统直扩伪随机序列随时间跳变,序列的线性复杂度与非线性复杂度性能是系统抗干扰和抗截获的重要保证;以Berlekamp-Massey迭代算法对序列进行线性复杂度分析,以生成算法对序列进行Lempel-Ziv非线性复杂度测试,结果表明GOLD序列线性复杂度低,在跳码系统中应用会存在抗相关干扰和抗截获方面的隐患,而DFS结构的混沌序列在随机特性尤其是线性复杂度与非线性复杂度方面的性能良好,因而在跳码直扩系统中具有重要的应用价值.     

时空混沌二值化方法研究

针对耦合映像格子模型产生的时空混沌序列的特点,在符号函数二值化法的基础上,给出了一种新的二值化方法。随机性能和相关性检验的结果表明按这种方法得到的二值序列具有优良的伪随机性能及相关特性,说明提出的方法是有效的,而且简单实用。     

基于线性同余比较器和混沌系统的伪随机序列生成方法

本文基于线性同余原理,设计一种线性同余比较器。该同余比较器将两个独立的线性同余生成器结合起来,用一个比较器来控制输出。将输出序列作为扰动信号,以异或函数叠加到混沌轨道来改善混沌系统生成序列的随机性。分析攻击者通过线性同余比较器生成序列来破解种子密钥的计算复杂度,及加入随机扰动后的混沌序列的平衡度、相关性及初值敏感性,结果表明,计算复杂度是呈指数幂增长的,线性同余比较器生成序列具有前向和后向不可预测性,并且该密钥流生成器具有较大的密钥空间,可以生成具有良好随机性的序列,可以有效地克服混沌序列在有限精度实现时出现的短周期问题。     

混沌二进制序列的伪随机性和复杂性分析

分析和讨论了由经典的Lorenz混沌系统和Chebyshev映射所生成的二进制序列的伪随机性和复杂性,采用T.Kohda混沌二进制量化算法,将混沌系统所产生的实数序列转换为相应的二进制序列;从统计检验、自相关性、频谱、Lempel-Ziv复杂度和近似熵等多方面对序列的伪随机性和复杂性进行定量分析。统计分析结果表明对由混沌系统所产生的有限二进制序列逼近Lempel-Ziv意义的随机序列,它具有较高的伪随机性、复杂性和非周期性,但是序列的伪随机性和复杂性并不随序列长度的增加而提高,在近似熵评价指标中呈显出降低的趋势。同时,作为伪随机源,Lorenz混沌系统略比Chebyshev映射好。     

几类混沌伪随机序列复杂度的稳定性

序列复杂度的稳定性是反映混沌伪随机序列特性的重要指标之一。在序列原生系数的基础上,提出重量原生系数的定义,并使用原生系数的绝对变化量和相对变化量作为衡量混沌伪随机序列复杂度稳定性的指标,得出了一些相关结论。对几类常用混沌伪随机序列的仿真证明,所提出的衡量指标能够有效区分混沌短序列复杂度的稳定性。     

二维反三角超混沌系统及其在图像加密上的应用

为了进一步提高混沌系统的混沌特性，为图像加密算法提供更可靠的混沌系统，增强图像加密算法的安全性，提出了一种基于二维反三角超混沌系统的新型图像加密算法。首先，在一维三角混沌函数的基础上构建了一个二维反三角超混沌系统，通过分岔图和Lyapunov指数等仿真实验，验证了该系统具有更广的混沌区间和更强随机性的迭代序列，遍历性更加优秀；然后，基于此混沌系统，采用"置乱-扩散"策略，根据不同密钥生成的不同超混沌序列，对图像矩阵进行无重复置乱和循环移位扩散，循环三次得到密文，完成加密过程；最后，对图像加密方案进行了直方图分析、密钥空间分析、相邻像素相关性分析、明文敏感性分析和信息熵分析等性能测试。其中密文图像的相关指标参数像素变化率（NPCR）和统一平均变化强度（UACI）的测试值非常接近于它们的理想期望值，信息熵的测试结果约为7.997，也非常接近于理想期望值8。实验结果表明，此图像加密系统具有更可靠的安全性，抵抗攻击能力强，在图像安全领域具有较好的应用前景。     

基于小波变换的抗退化混沌图像加密算法

针对图像加密普遍存在高复杂度和安全性差的问题,结合抗退化混沌系统和小波变换,设计一种图像加密算法。利用Lorenz混沌系统,进行抗退化处理,生成混沌序列;使用小波变换,通过混沌序列对各子带系数进行置乱处理,同时对低频子带系数做扩散处理,小波逆变换后得到初始加密图像;对初始加密图像进行像素值的扩散和像素间耦合加密得到最终加密图像。仿真结果表明,该算法的密钥空间大,密钥敏感性强,可以抵抗各种攻击,具有较高的安全性和实用性。     

模型驱动的服务构件开发工具

研究并开发一种模型驱动的服务构件开发工具,提出相应的服务构件开发流程。该工具基于服务构件架构定义构件模型,验证模型的正确性,采用模型驱动开发技术自动生成代码框架,支持构件开发的3个关键步骤,即构件制作、构件组装和构件管理。应用结果证明,该工具能提高软件开发效率。     

一类混沌序列线性复杂度的分析

针对传统密码学中由线性移位寄存器生成的序列在统计特性上的不足,提出一种基于混沌的序列密码生成方法,并在有限精度实现时引入Legendre扰动序列使得输出具有良好的统计特性。用B-M算法对其进行线性复杂度分析,并与等效的线性反馈移位寄存器的复杂度进行比较,结果显示该混沌序列具有良好的非线性特性,保密性好且软件实现简单。     

一种基于混沌的序列密码生成方法

由于混沌系统对实始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性，近年来混沌系统在密码学领域中得到了较多研究，该文提出一种基于混沌的序列密码生成方法，该方法通过随改变混沌映射的参数来提高混沌的复杂性，同时在有限精度实现时，通过引入扰动序列使输出的混沌序列具有良好的自相关性、均匀分布特性和随机统计特性，而且其周期可用混沌参数改变的周期与扰动序列的周期的乘积来度量，理论研究和模拟结果表明，该混沌序列加密方法具有较好的保密性并且便于软硬件实现。