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    188宝金博页面版: 基于多层密钥的混沌映射保密通信系统

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    内容提示： 第 6 期 2009年 6 月 电 子 学 报 A CT A EI正C n t0 NICA SINICA V 01．37 N0．6 J un ． 2009 基于多层密钥 的混沌映射保密通信系统 包浩明，朱义胜 (大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连 116026) 摘要： 针对低维映射安全性的弱点 ，提出一种混沌遮掩保密通信的改进方案 ．该方案利用分层的两级密钥管 理体制，将加密用的混沌序列改为动态参数，在提高密文安全性能的同时，不降低加密速度和传输速度．论证表明，低 维映射仍有很好的应用潜力． 关键词： 混沌映射；密钥；攻击；保密通信 中图分类号：TN918 文献标识码： A 文章编号：0372．2112 (2009) 06-1222．04 A C haotic Mapping S ec ...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：19 | 上传日期：2015-11-02 18:55:16 | 文档星级：
    第 6 期 2009年 6 月 电 子 学 报 A CT A EI正C n t0 NICA SINICA V 01．37 N0．6 J un ． 2009 基于多层密钥 的混沌映射保密通信系统 包浩明，朱义胜 (大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连 116026) 摘要： 针对低维映射安全性的弱点 ，提出一种混沌遮掩保密通信的改进方案 ．该方案利用分层的两级密钥管 理体制，将加密用的混沌序列改为动态参数，在提高密文安全性能的同时，不降低加密速度和传输速度．论证表明，低 维映射仍有很好的应用潜力． 关键词： 混沌映射；密钥；攻击；保密通信 中图分类号：TN918 文献标识码： A 文章编号：0372．2112 (2009) 06-1222．04 A C haotic Mapping S ec ure C ommunication S ystem Bas ed on Hie rarc hic al K ey BA O H ao- IIling ，ZH U Y i- sheng ( Information sc technology 撕，Dalian Maritime Univ，Dalian ，L／aon／ng 116026，Ch／na ) Abs嘣： A improved secure communicati on method based on chaoti c masking is proposed to 0verc weakness of low di— m ensional chaoti c m ap ．In the scheme the chaoti c tim e series w ith dyn am ic parameters for encryp tion based on hierarchical tw o-level key management is designed ．T h e perf ormance o f th e encryp ti on speed and Wdllsmig~ on speed is not lo w ered whil e the securi ty of ciphertext is obtained．T he results showed that low dimensional chaoti c map has great potenti al of SCCUI~ communicati on． Ke y words ： chaotic map；ke y ；attack ；secure communication 1引言 近年来混沌理论 的应用逐渐成为信息与控制领域 中的热点问题 之一 ．利用混沌动力学的类 随机特性进行 保密通信已经开展了许多研究工作，迄今为止已经提出 并发展了多种保密通信方式 ：混沌遮掩、混沌调制、混沌 开关 、混沌编码等 ． 自Oppenheim等人提出混沌遮掩保密通信方式后， 针对这一方式研究设计 的具体系统越来越多 ，多数混沌 遮掩保密通信方式都是建立在 Lorenz 系统族等连续混 沌动力学系统基 础之上 u．2j．为 了拓展 系统模式 的类型 且更适用于多媒体数字通信 ，以离散混沌映射为基础的 保密通信系统应用逐渐增多[3-8 J，它和传统密码学的结 合更加紧密 ． 和连续混沌系统类似，离散混沌系统迭代轨迹对初 始条件有强烈的敏感性，具有 良好的类随机特性 ．但是 ， 低维离散混沌映射构成的保密通信系统也同样存在着 安全性能不是非常完美的问题 ，人们曾经提出的若干系 统容易被神经网络拟合、重构预测等方法实施攻击[] 9 ． 为了提高离散混沌映射保密通信系统的安全性，本 收稿 日期 ：2007-07．30；修 回 日期 ：2009-01．20 基金项目：国家 自然科学基金资助项目( No．60671061) 文提出了一种基于动态参数映射的改进方案，该方法明 显提高了安全性能，能抵御多种攻击方法． 2一些混沌保密通信系统的安全性弱点 一类离散映射混沌遮掩保密通信系统n】，其加密方 式可表述为如下 Logistic映射： +1= l,ux (1一 ) + ks ]moa ( 1) 其中 ， +l， ∈R ，n∈z ，3．58 < < 4，k < 0．02 ，，l = 0， 1，2? ．上式是一 维可微 映射 ， 和 sn分别 为系统 状态 和外输入 ，k 为嵌入系数 ， 为 常系数 ，模运算可使系统 状态有界．虽然该映射包含 了模运算和外加输人项，但 计算表明，只要系数 满足一定条件，它在 Li．Yorke 意 义下是混沌的，有一个正的 Lyapunov指数． 此类系统构造简单，加解密速度快，和更早的映射 加密方式相比，在安全性上有一定改进，但也存在固有 的弱点． 理论上认为 ，连续域上 的混沌映射，其周期点测度 为零．但将这个混沌映射数字化之后，情形就不一样 了 1。。．混沌映射保密通信系统是基于数字电路系统或 软件实现的，由于受到有限精度的影响，混沌动力学

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