基于保守混沌系統(tǒng)的密碼理論與方法研究.pdf

1、隨著網絡技術的發(fā)展和信息技術的進步,人們對網絡的依賴性日益突出,同時信息安全問題也越來越重要。雖然眾多學者們在信息安全領域的研究中取得了巨大的成果,但隨著理論研究的不斷深入,相應的破譯方法也層出不窮。傳統(tǒng)的安全認證系統(tǒng)面臨著嚴重的安全危機,尋找新的理論與新的方法迫在眉睫?；煦缱鳛橐环N天然的密碼系統(tǒng),有著其獨特的特性,最大特點就在于系統(tǒng)對初始條件的高敏感性,也即是說,系統(tǒng)的未來行為是不可預測的。隨著混沌理論研究的逐步深入,基于混沌理論的加

2、密技術逐漸成為當前研究的熱點。但是現有的大部分混沌加密技術都是基于耗散混沌系統(tǒng),而耗散混沌系統(tǒng)由于其自身的吸引子結構導致的缺陷,使得其在保密通信的實際應用中存在許多隱患,而對于保守混沌系統(tǒng),由于沒有吸引子結構,無法通過密文進行重構預測,因而安全性更高,更適合于密碼學應用。本文旨在研究基于保守混沌系統(tǒng)的密碼理論與方法,主要包括基于保守混沌系統(tǒng)的圖像加密算法和Hash函數構造算法兩方面。
　　 本文提出一種新的基于保守混沌系統(tǒng)的圖像

3、加密算法。利用給定初始值與參數的離散standard映射生成混沌序列,使用混沌序列構造改進的魔方變換對圖像進行置亂,并對各象素點的灰度值與混沌序列進行鏈式循環(huán)異或。算法設計簡單、易于實現,避免了耗散混沌系統(tǒng)的固有缺陷,改進了魔方變換的置亂方法,克服了僅使用置亂方法加密圖像的缺點,仿真試驗與分析表明具有較高的安全性。
　　 本文提出了一種基于保守混沌系統(tǒng)的單向Hash函數構造方法。將明文按固定長度劃分成一組消息塊,各消息塊依次使用

4、標準映射進行多輪迭代,每輪迭代結果與明文塊共同確定下一輪迭代的兩個初值與迭代步數,取其最后一輪混沌序列的適當項,映射為128位Hash值。理論分析與仿真實驗表明,這種基于標準映射的Hash函數具有較好的單向性、弱碰撞性、初值敏感性,較基于低維的耗散混沌映射的Hash函數更為安全,且易于實現。
　　 最后,使用插件技術實現了混沌加密平臺,對本文提出的圖像加密算法與Hash函數構造算法進行演示。同時該軟件具有良好的擴展性,以便新算法