基于同步的時空確定性隨機流密碼及密鑰交換研究.pdf

1、混沌與密碼學之間存在本質聯系，但僅依賴遍歷性與初值敏感性混沌密碼的安全性沒有獲得突破性的進展。因此新非線性動力學機制的探索是混沌密碼研究的一種關鍵手段。具有短期不可預測性質的漸進確定性隨機連接了混沌與隨機過程，是對耗散及保守系統動力學理論的發(fā)展，在突破混沌密碼安全性瓶頸方面具有重要作用。本文主要研究基于同步理論的時空確定性隨機自同步流密碼系統和神經密鑰交換協議，主要工作包括： 第一章簡要介紹了傳統密碼體制以及基于同步技術的混沌保

2、密通信與密鑰交換技術研究現狀。 第二章研究了基于神經網絡互學習的高效率密鑰交換協議，在詳細分析針對此協議幾何及組合攻擊方案的基礎上，基于漸近確定性隨機解釋模型，提出一種同步與混淆分離的神經密鑰交換協議，在必要的同步驅動基礎上，利用不可逆非線性變換對感知器的輸出實現充分混淆，統一了神經密鑰交換協議可同步性和混淆性之間的矛盾。分析和實驗結果表明，在不影響同步時間條件下，可將幾何攻擊的成功概率降為強力攻擊的水平，而組合攻擊的成功概率仍

3、隨權重取值范圍的增大而指數衰減。進一步詳細分析了所提方案在一種改進組合攻擊下的安全性能。 第三章對目前安全性最高的一類時空混沌自同步流密碼進行了安全性分析，研究發(fā)現此類原型方案等價于近似漸近確定性隨機系統，并存在重要安全與性能缺陷。即單級擴散和混淆能力弱，只有在很高耦合強度下才能實現并行加密，以及在特定條件下將退化為一維混沌系統并對微擾不敏感。在此基礎上提出兩種類差分選擇密文攻擊算法，在此攻擊下數百步的迭代便可恢復密鑰。