基于擾動的混沌序列密碼算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)絡信息安全在計算機應用越來越普及的今天變得十分重要，它關系到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。密碼技術作為網(wǎng)絡信息安全的一個重要分支，正在得到越來越多的研究和關注，這些都促使了密碼學的飛速發(fā)展。混沌作為一種復雜的非線性現(xiàn)象，其諸多性質(zhì)都表現(xiàn)出了與密碼學要求相符合的現(xiàn)象，因此得到了密碼學者的廣泛關注，從而誕生了一門新新的分支學科——混沌密碼學?；煦缦到y(tǒng)在用于加密時展現(xiàn)出了優(yōu)良的特性，無論對于傳統(tǒng)的文字信息還是新型的圖像、多媒體信息。然而，混沌系統(tǒng)

2、在表現(xiàn)出其與密碼系統(tǒng)的相適應優(yōu)點的同時，也暴露出了一些固有的缺點?；煦缦到y(tǒng)本是運行在連續(xù)域中的非線性動力系統(tǒng)，當它按照密碼學要求數(shù)字化后，一些重要的動力學特性出現(xiàn)退化現(xiàn)象，從而導致密碼系統(tǒng)的不安全，這種現(xiàn)象叫做有限精度效應。
　　 本文所做的主要工作就是研究和設計可以解決數(shù)字化混沌系統(tǒng)在有限精度效應下動力學特性退化的方法。首先介紹了混沌密碼學的一些預備知識，總結了混沌理論發(fā)展的歷史，并對混沌理論的一些描述主要特征的量進行了學習和

3、討論，在此基礎上學習了一些數(shù)字化混沌模型，研究了經(jīng)典的一維Logistic映射與二維Arnold映射?；仡櫫诵蛄忻艽a的發(fā)展狀況，學習了序列隨機性的概念，對由線性反饋移位寄存器構造非線性序列產(chǎn)生器技術進行了深入研究，主要從隨機性理論的角度分析了序列的數(shù)學性質(zhì)。
　　 重點研究了以偽隨機序列對混沌系統(tǒng)進行擾動的加密技術。以線性反饋移位寄存器構造非線性序列產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機擾動序列，對以一維Logistic映射為例的數(shù)字混沌系統(tǒng)進行輸入

4、輸出雙方面的擾動，結合單向散列函數(shù)的概念，產(chǎn)生出隨機性優(yōu)良的密鑰序列，并在加密完成后將密文進行反饋，把明文的信息帶入到后面的加密過程中，破壞了輸出序列的線性特征，給密碼分析造成了困難。在設計完成算法之后進行了模擬實驗，對實驗結果進行了Golomb隨機性公設檢驗、Shannon的密碼設計要求檢驗，所得的結果均比較符合理論的要求。
　　 最后介紹了數(shù)字圖像加密技術，討論了二維廣義Arnold映射作用于圖像加密的方法與性質(zhì)，并結合前面