基于混沌與代數(shù)群的分組密碼算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和信息交換的日益頻繁,信息安全技術的研究變得越來越重要。數(shù)字混沌密碼技術,作為新的密碼技術,已引起了國內(nèi)外學者濃厚的興趣和廣泛研究。混沌作為一種特有非線性現(xiàn)象,有許多值得利用的性質(zhì)。如:具有良好的偽隨機特性、軌道的不可預測性和對初始狀態(tài)及結構參數(shù)的極端敏感性等一系列優(yōu)良特性,這些特性與密碼學的許多要求是相吻合的。自二十世紀80年代以來,應用混沌系統(tǒng)構造新型密碼系統(tǒng)受到了越來越多的關注?，F(xiàn)已有大量的研究結果發(fā)表,出現(xiàn)了不

2、少充滿希望的進展。同時,一些系統(tǒng)的設計混沌密碼的方法已開始出現(xiàn),從而使這些密碼算法具有較高的實用價值和安全性。本論文著重研究了基于混沌系統(tǒng)和代數(shù)群運算的分組密碼算法,并對一種對稱圖像加密算法進行了改進,提高了該算法的安全性。論文主要取得了以下幾方面的研究成果:①對當前混沌密碼學的發(fā)展狀況進行了詳細的分析、歸納和總結,并對現(xiàn)有的混沌密碼學的分析方法進行了系統(tǒng)的概括,指出了混沌密碼學目前存在的一些需要解決的關鍵問題。同時,也分析了本文將要使

3、用到的代數(shù)群知識。②提出了一種基于分段線性混沌映射和群論的分組密碼算法。該算法具有大的密鑰空間、三種群運算的擴散與混淆和排列置換運算保證了新的密碼系統(tǒng)對統(tǒng)計攻擊、選擇明文攻擊等常用密碼分析方法都有很好的抗攻擊能力。③在深入分析了AES算法的基礎上,提出了一種新的基于混沌映射和代數(shù)運算的密碼系統(tǒng)。該算法彌補了已有混沌密碼系統(tǒng)的一些固有缺陷。大的密鑰空間、比特位的替換與移位和基于密鑰的子塊排列變換的優(yōu)點大大增強了算法的各種抗攻擊能力。④分析

4、了一種基于三維貓映射的對稱圖像加密算法,并指出了其存在的安全性問題。在此基礎上,提出了一種基于復合離散混沌系統(tǒng)的改進的三維貓映射對稱圖像加密算法。改進后的算法除了具備更加可靠的安全性,還保留了原算法的所有優(yōu)良性質(zhì)。⑤提出了一種新的基于密鑰的置換算法。該置換算法克服了常見的一些加密算法中置換過程通常不具有密碼學意義的這一事實。本文的研究內(nèi)容提供了一種結合混沌映射和代數(shù)群運算來構造密碼系統(tǒng)的新思路、新思想,是一種克服純混沌密碼系統(tǒng)固有缺陷的