文档介绍：摘要步的探索,针对混沌的两大应用场合——混沌静态加密和混沌实时保密通信,分别提关键词:保密通信;序列密码;时空混沌;数字信号处理本文的研究目的是通过对现有混沌密码技术、同步方法以及各种混沌模型的特性的研究和总结,在混沌系统的固有特性、混沌保密方法的安全性与实用性方面作进一出新方法,利用新的混沌模型和新的算法,在笛槠教ㄉ系玫绞迪郑ɑ煦绫密通信方法实用化,并试图增加混沌模型选择的灵活性。本文研究了无穷维时空混沌的动力学特性及其现有在保密通信中的应用情况,得出了时空混沌模型在特定条件下用于混沌序列密码加密的依据,并选择耦合单峰映像格子模型作为工具,设计出一种混沌序列密码产生的算法,根据混沌变量之间互相关性的变化规律,选择适当的时间间隔和格子距离,并在基于—谕ㄑ兜氖笛平台上得到了加密解密的实现。实验结果表明,本方案对于多种格式的文件均有效,且加密后文件大小和格式均不变,等效密钥长度达到,大于惴ǖ也大于低维混沌系统系统的左右的密钥长度,安全性更高。本文还通过实验深入地研究了等混沌信号的频谱特性。因为通常认为混沌信号具有宽频谱、伪随机、类噪声等特性,往往直接使用混沌掩盖法进行信息的加密传输,而实验表明混沌信号的主要能量集中在低频段,直接用来进行混沌掩盖加密传输并不安全。因此,本文提出了一种将原始混沌信号中高频分量进行提取和放大的方法,设计出一种语音实时保密传输的方案,利用母咚俨⑿屑扑阈阅苌杓瞥一些新方法,实现了通信的同步和实时性要求,提高了混沌掩盖法的安全性,在硬件平台上完成了语音的加密传输和解密播放的全过程。尽管由于实验平台的一些硬件限制,使得实验结果存在一些误差和噪声,但从应用方法研究实验的角度来看,本方案具有一定的理论价值和对实际应用的启发意义。文中所设计的方案的主要创新点有:①首次采用时空混沌典型模型产生序列密码进行文件静态加密;②将原始混沌信号中高频分量进行提取和处理,使得频率特性适用于语音保密通信中,使得混沌掩盖保密通信方案更加安全。北京工商大学硕士学位论文。.
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第一章前言混沌保密通信研究现状混沌由于其奇异特性,尤其是对初始条件和系统参数的高度敏感性,在很多科学领域得到了重视和研究,而两个看似复杂、无序、随机的混沌系统却又可以在一定条件下达到同步,因此在保密通信领域中有着非常大的利用价值,引起了世界上保密通信研究领域的研究热潮。从年美国海军实验研究人员和状问褂电子线路实现了一种称为驱动。‘岳矗潭淌嗄辏煦缤步在保密通信中已经提出了各种实现方法和应用方案,并形成了各自的理论体系。而现有的各种方法都还存在着不同程度上的不完善和缺陷,因此国际上至今还没有得到一个成熟可靠的通用保密通信的方法,这个研究领域仍然是保密通信中的一个竞争激烈的研究热点。混沌系统对参数高度敏感、系统状态不可预估、输出信号类噪声等特性,非常适合应用于保密通信中,然而混沌系统具有内在规律,总体表现为系统演化对初始条件非常敏感性,长期意义上的系统不可预测钟捎谑导噬显谑辗⒘蕉瞬荒芄乖斐隽个完全相同的混沌系统,这就使得混沌保密通信难以得到实现。,使得混沌能够真正应用于保密通信,此后混沌同步技术逐渐出现了多种方法,主要有:主动。被动同步、单向耦合同步陋⒃肷健线性反馈同步、自适应同步⒎窍咝苑蠢⊥絧,取F渲校畛J褂玫幕煦缤步方法主要有驱动一响应同步法、、单向耦合同步法、噪声驱动同步法等。与此同时,各种针对性很强的攻击方法也随之层出不穷,例如基于相空间重构的攻击方法⒒谕降墓セ鞣椒╢】、基于回归映射的攻击方法【龋庑┕击法的出现转而又促进了新的保密通信方法的研究。这种对抗的研究交替竞争,极大的推动着该领域的快速发展。混沌序列密码则是混沌保密通信研究的另一个热点。首先开展的是将混沌系统用于产生扩频码的研究【】,考虑到扩频码与序列密码在对随机性的要求上是相同的,于北京工商大学硕士学位论文
是人们便开始了混沌序列密码的研究俊首先提出了一种基于变形映射的密钥产生方式,而后扔成湟蚕嗉瘫挥糜诓蛄忻苈搿9谠谡夥面大规模的研究虽然近几年才开始,但进展很快,已经出现了多种应用混沌系统构造序列密码的方法。同时,关于系统安全性,密钥流产生方式,密钥流随机性检验,混沌序列游程测试等方面的理论成果也相继出现,使混沌序列密码的研究无论是在理论上还是在实际应用上都具备了一定的规模。混沌序列密码产生简单、安全性强、设计灵活,具有很好的发展前景。近年来伴随着新技术的发展,又出现了许多混沌保密通信的新思想、新方法,在实用性、安全性方面都有很大进展,特别是数字技术的引入,极大的推进了其快速走向实用阶段的进度。现在混沌保密通信设备多为模拟器件