文档介绍：北京邮电大学
硕士学位论文
混沌加密算法的研究与实现
姓名:刘成斌
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:罗守山
20081205
混沌加密算法的研究与实现摘要在数字化的今天,信息安全变得越发重要。信息安全中的核心技术一密码学有着尤为重要的意义,因此研究安全高效的安全算法成为目前的一个重要的研究领域。一些新兴的密码学理论,如混沌密码学、量子密码学等,也引起了越来越多的青睐。混沌算法产生的时间序列对初始条件敏感,结构复杂,难以分析和预测,但同时,它可以提供具有良好的随机性、相关性、复杂性的伪随机序列,独有的密码学特性,使之非常适合于序列密码加密。本文主要研究基于混沌算法的序列加密算法和应用研究的问题。本文首先描述混沌的特性和序列密码的加密特点,讨论混沌算法在序列密码加密算法应用中存在的问题及解决办法。序列密码是一种重要的私钥密码体制,目前已提出的序列密码算法基本上都是利用密钥流和明文的异或而得到密文,因此运用混沌算法加密的关键是密钥流的生成,算法的安全性也完全由密钥流的性质所决定。在一段连续的明文和密文被截获的情况下,单一的混沌算法易受混沌重构的攻击。本文对映射混沌过程进行详细分析和全程跟踪测试,准确找到了能够确保其进入混沌状态的控制参数取值;以映射为混沌模型,设计并实现双重混沌算法,扩充控制参数,产生双重混沌轨道,抵御混沌重构威胁;采用蛄扰动的方法映射到整数空间,解决混沌应用在计算机中的有限精度问题,引入明文长度为控制参数,参与控制混沌算法的初始循环,增强生成混沌序列的随机性,达到用相同初始密码加密也可以得到不同的密文的目标,进一步提高抗破译性,保护数据。本文主要进行了如下几方面的工作:治鐾绨踩肿矗曰煦缑苈爰用芗际踅醒芯浚岢隼用混沌技术对双字节数据进行加密的解决方案;
攵酝缬没У男形=蟹治觯治龌煦缑苈氲陌踩裕加密算法进行总体的设计和研究,完成加密算法模块的需求设计;瓿苫煦缑苈爰际醵缘缧庞没У陌踩G螅陨杓频母鞲瞿块进行初步的验证,最后通过网络安全进行测试,完成加密算法的实用性研究;并对算法框架设计规划方案;钊胙芯縇成浠埔约癋的扰动技术,针对实际的电信用户,利用混沌技术对双字节安全性能提出改进意瓿杉用芪募觳饽?椋袢〖用苊苈肽?椋煦绮问模块,混沌与扰动模块,混沌算法输出模块等算法各模块最后的测试工作。随着技术的发展和深入,混沌加密算法也将得到进一步的发展,必将也运算效率更高的算法的出现,更好的解决安全加密问题。关键词:信息安全加密算法混沌加密映射双混沌序列见;
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导师签名:二琴三轧日期:∑本人签名:二≤丛型≥叫.;.多日期:頩:主:兰么独创性虼葱滦声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。本人签名:日期:、.卜.
绪论第一章课题背景及研究意义本章简要介绍混沌加密算法的研究背景;回顾密码学的发展历史和现状;概述本文的研究意义,主要工作和研究内容,并给出本文的结构安排。今天在计算机被广泛应用的信息时代,信息本身就是时间,就是财富。大量信息以数据形式存放在计算机算法里,信息的传输则通过公共信道。这些计算机算法和公共信道是不设防的,是很脆弱的,容易受到攻击和破坏,信息的丢失不容易被发现,而后果是极其严重的。自从人类有了战争,就有了密码,所以密码保护信息的安全已不仅仅是军事和政府部门感兴趣的问题,各企事业单位也愈感迫切。因为在网络化的今天,计算机犯罪每年使他们遭受的损失极其巨大,而且联合写的一篇文章《密码学的新方向》,提出了适应网络上保密通信的公钥密码学中许多分支如数论、概率统计、近世代数、信息论等都可以在其中找到自己位作为一种技术源远流长,可以追溯到远古时代,而且还有过自己的辉煌。但成为一门学科技术则是近几十年的事,这是受计算机科学蓬勃发展影响的结果。如何还在发展中。密码是有效