混沌密碼與傳統(tǒng)密碼的比較研究及密碼應(yīng)用.pdf

1、在信息時(shí)代，信息安全已成為世界性的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，誰(shuí)沒(méi)有信息的獨(dú)立和主權(quán)，誰(shuí)就沒(méi)有真正的國(guó)家獨(dú)立和主權(quán)。誰(shuí)沒(méi)有信息安全，誰(shuí)就沒(méi)有國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等方面的安全。而密碼，則是信息安全的核心，為國(guó)家的信息和通信保密安全提供保障。近些年來(lái)，由于量子技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)密碼的安全性受到了威脅。所以，以混沌密碼為代表的新形態(tài)密碼，可以為信息安全提供可靠保障。
　　 本文從混沌分組密碼的理論研究出發(fā)，通過(guò)比較混沌密碼與傳統(tǒng)密碼的性質(zhì)，并且對(duì)混沌密

2、碼提出了兩個(gè)應(yīng)用。具體包括：研究混沌理論中關(guān)鍵的性能指標(biāo)：Lyapunov指數(shù)，離散熵，離散混沌等指標(biāo)。從數(shù)學(xué)角度推算出Lyapunov指數(shù)與混沌狀態(tài)的定量關(guān)系；從離散熵的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中得到混沌相空間中的不確定性計(jì)算；從離散混沌的定義出發(fā)，證明了Lyapunov指數(shù)與離散混沌的關(guān)系。研究傳統(tǒng)密碼的性能分析方法，對(duì)比研究了混沌密碼和傳統(tǒng)密碼的性能指標(biāo)。主要從結(jié)構(gòu)、S盒、P盒、操作符、安全性等方面，計(jì)算利用混沌生成不同的密碼學(xué)部件的性能指標(biāo)。并

3、且采用傳統(tǒng)密碼的分析方法，進(jìn)行了大量仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)比研究了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。提出一個(gè)抗差分攻擊的SMS4改進(jìn)方案。通過(guò)分析原始算法固定S盒的差分攻擊。該方案在原密碼算法的結(jié)構(gòu)上，提出了基于雙混沌映射的密鑰生成算法和動(dòng)態(tài)S盒生成算法。該算法利用混沌系統(tǒng)初值敏感性等特點(diǎn)，通過(guò)多輪迭代運(yùn)算生成密鑰空間大的密鑰流，構(gòu)造非線性特性和差分均勻性良好的動(dòng)態(tài)S盒。本文對(duì)該改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真測(cè)試和安全性分析，證明該改進(jìn)算法具備良好的密碼學(xué)性質(zhì)，具備優(yōu)良的抗