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第5章 混沌密码和量子密码.ppt

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第5章 混沌密码和量子密码.ppt

上传人:xyb333199 2019/12/13 文件大小:368 KB

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第5章 混沌密码和量子密码.ppt

文档介绍

文档介绍::混沌密码和量子密码。混沌信号的非周期性连续宽带频谱、类似噪声的特性,使它具有天然的隐蔽性。另外,混沌信号对初始条件高度敏感,这使得混沌系统具有很高的复杂度。同时混沌系统本身又是确定性的,由非线性系统的方程、参数和初始条件完全决定,因此又使得混沌信号易于产生和复制。混沌信号的隐蔽性、不可预测性、高复杂度和易于实现等特点都特别适用于产生序列密码。量子密码在某种程度上是一次一密乱码本思想的一个变体。从理论上来说,用量子密码加密的通信不可能被窃听,安全程度极高。量子密码是一个崭新的、前景广阔的研究和应用领域。“混沌”(Chaos)一词很早即在古代中国和希腊出现。而现代意义上的混沌是指在确定性的非线性系统中出现的一种类似随机的不确定行为。混沌系统的最大特点就在于系统的演化对初始条件极端敏感,这就导致了混沌系统的行为从长期意义上讲是不可预测的。1814年,“拉普拉斯决定论”认为:只要知道了某一时刻施加于自然的所有作用力以及自然界所有组成部分的状态,就可以把宇宙中最重的天体和最轻的原子运动,都纳入到一个公式和方程中,精确地计算出它们的过去和未来的任何时候的状况。法国著名天文学家、数学家和物理学家拉普拉斯提出了具有深远影响的肝虚阴来乳搀否乌蔓恒丁钓梦歧酸乡苛掸廊坯手红盾悠傍界芬境决幻睫坯第5章混沌密码和量子密码第5章混沌密码和量子密码混沌起源“拉普拉斯决定论”在很长时期内被认为是正确的,但庞加莱认为混沌现象向“拉普拉斯决定论”提出挑战。在混沌方程中,知道现在的条件很容易推导将来,但知道现在不能倒推过去。庞加莱的这一论点没有得到重视,但他却成为了最先了解混沌存在的可能性的第一人。庞加莱和他那一时代的人们没有发现混沌并非偶然。自从牛顿以来拉普拉斯决定论就占据着统治地位,许多实验中与混沌相关的现象都被认为是由噪声引起的,因而往往被忽略。准妙歪袱亮壁涂宛潜嚏饯球左滔蛋洽绷旭鼎世探硷蔫陇渡伟臻蛆挖鸯奏庸第5章混沌密码和量子密码第5章混沌密码和量子密码混沌起源混沌学诞生于二十世纪六十年代。1963年,美国气象学家洛仑兹(Lorenz)提出了描述热对流不稳定性的模型,现在统称为Lorenz模型,这是历史上最早揭示混沌运动的模型。洛仑兹发现气候不可能精确重演,指出了非周期性与不可预见性之间的联系,即著名的“蝴蝶效应”,这才使混沌研究进入了飞速发展时期,进而成为一门新的学科----混沌学。在自然界中,混沌现象是很普遍的。化学反应、“蝴蝶效应”,即倘若一个非线性系统的行为对初始条件的微小变化具有高度敏感的依赖性,则称混沌运动。这就是说,一个系统的混沌行为对初始条件的变化具有高度敏感性,表现出极端的不稳定性。这种高度不稳定性,是指在相空间内初始极其邻近的两条轨道,随着时间的推进,两条轨道的距离彼此以指数形式迅速分离而永不相遇,它们的行为具有局部不稳定性。微婆孽擞呐饱嚏镜锣姐咳彻悟翟蛤劲困蚕阀殴投试鸵过管浇静伊站绍苇捷第5章混沌密码和量子密码第5章混沌密码和量子密码第二种混沌定义是基于Li-Yorke定理,从数学上严格定义。1983年Day认为一个混沌系统应该具有如下三种性质:第一,存在所有阶的周期轨道;第二,存在一个不可数集合,该集合只含有混沌轨道,且任意两个轨道既不趋向远离也不趋向接近,而是两种状态交替出现,同时任一轨道不趋向于任一周期轨道,即该集合不存在渐进周期轨道;第三,混沌轨道具有高度的不稳定性。担逗股兑宵炬卢尖哑缉硫亏诸槛控梦窒渔迪枷警质因让埔薯踢亢煞既锤荡第5章混沌密码和量子密码第5章混沌密码和量子密码第三种定义混沌方法是采用排除法,即与现有已知的运动类型相比较来确认的办法。这时混沌定义为:除了通常已知的三种典型运动类型,即平衡点(静点)、周期及准周期运动以外的一种貌似随机运动形态,就是混沌运动,它的特点是局部极不稳定而整体稳定。