混沌密鑰序列發(fā)生器性能分析及其應(yīng)用.pdf

1、如今，整個(gè)世界正處在一個(gè)科技快速更迭的時(shí)期。科學(xué)技術(shù)水平的迅猛提升，不斷地推動(dòng)著人們?cè)谏钪星斑M(jìn)的步伐。信息網(wǎng)絡(luò)化、經(jīng)濟(jì)全球化將世界的每一個(gè)角落都聯(lián)系在一起，使得即使相距甚遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)也都會(huì)存在著直接或者間接的某種聯(lián)系，從而彼此影響。然而，凡事都具有兩面性，正是因?yàn)槎咧g存在這種內(nèi)在的聯(lián)系，導(dǎo)致現(xiàn)在整個(gè)社會(huì)的信息安全問(wèn)題受到嚴(yán)重的威脅。因此，如何解決并保障信息的安全性已經(jīng)隨著社會(huì)的發(fā)展而越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
　　隨著混沌理論的提

2、出，眾多研究學(xué)者逐漸踏上了將其與保密通信相結(jié)合的探索之旅。混沌系統(tǒng)這種復(fù)雜的、非線(xiàn)性性質(zhì)的系統(tǒng)，有著很多良好的特性，比如對(duì)系統(tǒng)初始條件的極其敏感性、長(zhǎng)期的無(wú)法預(yù)測(cè)性、整體穩(wěn)定而內(nèi)部卻又隨機(jī)性等。而也正是由于混沌系統(tǒng)自身所具備的這些特性，使得系統(tǒng)通過(guò)迭代而產(chǎn)生的序列的復(fù)雜性、隨機(jī)性和相關(guān)性等都非常良好，難以被預(yù)測(cè)。種種特性都表明，混沌這一理論是很適合用于保密策略之中的。其中，根據(jù)混沌的數(shù)學(xué)公式設(shè)計(jì)出混沌密鑰序列發(fā)生器，將其產(chǎn)生的序列作為加

3、解密所需的密鑰就是一個(gè)非常具有研究意義的課題。
　　論文先對(duì)混沌的一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了研究，為了應(yīng)用的需求，本文以離散混沌系統(tǒng)為研究重點(diǎn)，對(duì)三個(gè)典型的系統(tǒng)即Logistic系統(tǒng)、Tent系統(tǒng)和Henon系統(tǒng)的混沌特性進(jìn)行了全面的分析。為了選擇出相對(duì)更為適合充當(dāng)密鑰序列發(fā)生器使用的混沌系統(tǒng)，本論文便根據(jù)這三個(gè)映射系統(tǒng)的方程，利用DSP Builder工具設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的三個(gè)序列發(fā)生器。并同時(shí)從混沌特性和統(tǒng)計(jì)特性這兩個(gè)方面，選擇幾種比

4、較常用的方法，對(duì)所設(shè)計(jì)的這三個(gè)密鑰序列發(fā)生器的性能進(jìn)行了研究與對(duì)比。通過(guò)最終的結(jié)果可以看出，在本論文中所設(shè)計(jì)的Henon密鑰序列發(fā)生器由x輸出的序列是最具有優(yōu)勢(shì)的。由于所設(shè)計(jì)的Logistic序列發(fā)生器和Tent序列發(fā)生器輸出的序列存在短周期現(xiàn)象，所以本文采用多個(gè)混沌系統(tǒng)相混合的方法設(shè)計(jì)出了一種新的密鑰序列發(fā)生器。經(jīng)過(guò)測(cè)試可知，這種新的序列發(fā)生器輸出的序列能夠在較大長(zhǎng)度內(nèi)無(wú)周期。這些研究使本文在采用離散混沌映射系統(tǒng)設(shè)計(jì)成密鑰序列發(fā)生器方