混沌理論在保密通信系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、通信保密技術(shù)是一門(mén)歷史悠久的科學(xué)技術(shù)，其核心內(nèi)容隨著時(shí)代發(fā)展不斷得到更新。近十幾年來(lái)，通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在人類(lèi)社會(huì)生活中迅速普及，信息保密和破譯的攻防對(duì)抗更加激烈，如何更好地保障信息安全，成為信息技術(shù)領(lǐng)域中的重大理論和技術(shù)難題。
　　 由于混沌軌道具有奇異的動(dòng)力學(xué)特性，將混沌理論引入通信保密技術(shù)中，成為相關(guān)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)課題。本文主要研究利用離散與連續(xù)的混沌運(yùn)動(dòng)，構(gòu)建高性能的保密通信系統(tǒng)?？紤]到計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代通信中的核心地

2、位，所述研究的特色是以數(shù)字化的離散映射與傳統(tǒng)混沌保密通信模式相結(jié)合作為切入重點(diǎn)。本文所做工作主要有以下幾個(gè)方面。
　　 (1)新的混沌保密通信方式需做到：面向數(shù)字技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、適應(yīng)并不良好的信道傳輸特性、體現(xiàn)混沌動(dòng)力學(xué)演化的優(yōu)異特性。需要解決的問(wèn)題是低維離散混沌映射構(gòu)成的保密通信系統(tǒng)存在較大安全隱患，為此，本文提出一種引入多層密鑰機(jī)制的混沌映射保密通信方案，用動(dòng)態(tài)參數(shù)映射作為加密混沌信號(hào)，該方法不僅能抵御針對(duì)相空間的攻擊手段，同

3、時(shí)也能較為有效地克服混沌映射數(shù)字化后帶來(lái)的軌道周期性弱點(diǎn)。
　　 (2)提出一種基于自適應(yīng)控制的攻擊手段，主要用于攻擊一些早期的混沌參數(shù)調(diào)制保密通信系統(tǒng)。設(shè)計(jì)出一種多級(jí)混沌映射參數(shù)調(diào)制數(shù)據(jù)加密算法，能有效防御多種類(lèi)型的攻擊。
　　 (3)為人熟知可供應(yīng)用的離散映射不僅數(shù)量少，而且有參數(shù)調(diào)節(jié)范圍小、存在周期窗口等諸多弱點(diǎn)，這對(duì)其在保密通信領(lǐng)域的運(yùn)用是很不利的。本文構(gòu)造了一種較為新穎的分段拋物映射，通過(guò)分析可知它的分叉圖特性

4、和李亞普諾夫指數(shù)特性都相當(dāng)好，很適合信息加密應(yīng)用方面的要求。利用分段拋物映射構(gòu)建出相空間分布令人滿意的復(fù)合混沌序列，并基于這一復(fù)合混沌序列設(shè)計(jì)了一種混沌圖像加密方案。
　　 (4)無(wú)限折疊映射在信息加密領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大，但已知并有所應(yīng)用的無(wú)限折疊映射類(lèi)型僅僅只有特殊的幾例。如何任意構(gòu)造所需的無(wú)限折疊映射類(lèi)型，這是亟待解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題。本文提出了關(guān)于無(wú)限折疊映射的普遍性構(gòu)造規(guī)則，根據(jù)該規(guī)則可以通過(guò)已知函數(shù)自由構(gòu)造數(shù)學(xué)形式和混沌性態(tài)