憶阻器混沌及PC機文件加密系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、在如今的信息時代中,計算機已成為人們必不可少的工具,但隨之產(chǎn)生而來的信息安全問題已成為一個重要的挑戰(zhàn)性課題?；煦鐚?shù)和初始值的極度敏感性使其具有不可預測性,這使得它具有傳統(tǒng)密碼的優(yōu)良特性,混沌密碼學已成為一種極具潛力的新型密碼設(shè)計方法。憶阻器是一個具有記憶特性的非線性電阻,除在非遺失性存儲器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景外,它還能構(gòu)成性能優(yōu)良的非線性振蕩電路?；谝陨媳尘?本文研究復雜混沌系統(tǒng)的設(shè)計方法,構(gòu)造了憶阻器混沌振蕩電

2、路和含有自然指數(shù)項的混沌系統(tǒng),并利用它們產(chǎn)生的良好偽隨機序列,設(shè)計了一個可以對計算機以及與計算機相連接的移動硬盤、U盤等存儲設(shè)備中的文件進行加密的密碼系統(tǒng)。本文主要的研究內(nèi)容如下。
　　(1)基于惠普實驗室的TiO2憶阻器建立了磁控記憶電導的數(shù)學模型,嘗試利用兩個TiO2憶阻器設(shè)計實現(xiàn)了一種憶阻器混沌振蕩電路,對其進行了動力學分析,包括平衡點及其穩(wěn)定性、耗散性、李氏指數(shù)和分岔圖,對其進行了MATLAB仿真和DSP數(shù)字化實現(xiàn)。為了產(chǎn)

3、生復雜的混沌序列,還設(shè)計了一個含有雙指數(shù)項的混沌系統(tǒng),對其進行了分析、仿真和數(shù)字化實現(xiàn),與單指數(shù)混沌系統(tǒng)相比它較具有更復雜的動力學特性。
　　(2)研究了連續(xù)混沌系統(tǒng)的離散量化方法,建立了連續(xù)混沌系統(tǒng)的離散數(shù)學模型,分別利用門限閾值法和位抽取法對構(gòu)造的構(gòu)造的TiO2憶阻器混沌系統(tǒng)和雙指數(shù)混沌系統(tǒng)進行量化,獲得了混沌數(shù)字偽隨機序列?；贜IST(National Institute of Standards and Technolo

4、gy,美國國家標準與技術(shù))標準,采用NIST測試包對獲得的混沌數(shù)字序列進行了隨機性能測試,測試結(jié)果符合NIST標準。
　　(3)設(shè)計實現(xiàn)一個基于JAVA語言和MySQL數(shù)據(jù)庫的PC機文件加密系統(tǒng)。在設(shè)計中,對原始的DES、AES算法進行改進,即將混沌序列和原始的加密算法結(jié)合起來,把構(gòu)造的混沌系統(tǒng)作為密鑰序列發(fā)生器,以混沌序列作為基密鑰,采用混沌-DES、混沌-AES混合算法。該系統(tǒng)采用JAVA語言編程和MySQL數(shù)據(jù)庫對用戶的信息