混沌通信分类及其保密通信的研究

上世纪90年代以来，一方面计算机网络技术得到飞速发展，另一方面新技术不断涌现，大大加速了信息处理和传递，当今网络化与全球化成为不可抗拒的世界潮流，而网络通信中的保密技术则是核心技术之一。任何这方面科技的新发现及其进展都必然引起关注，混沌通信技术就是引起广泛关注的一种高新技术，作为高科技，她具有突破性，创新性，战略性，带动性和风险性。本在前（自然杂志 2001；23（2））的基础上，进一步综述了国际上近年来关于混沌保密通信的最新进展，从通信角度，把产生混沌的类型分为连续流混沌，数字流混沌和数字混沌三种。为了向实用化方向发展，将混沌通信研究中常用的混沌遮掩，混沌开关，混沌调制三种主要技术方案，又按照更便于实际应用，重新把它们分类为三种主要形式，即模-模通信，模-数-模通信和数-数通信。在分析当前国际上三种混沌保密通信的最新方案及其研究进展后，最后提出了一些值得研究的关键技术和研究方向。     

连续反馈混沌同步方式在保密通讯的中应用

利用Ｃｈｕａ混沌电路对连续反馈同步方式在保密通讯中的应用进行研究。通过对混沌同步原理的研究得出确保保密通讯得以实现的恢复同步系数Ｋｒ〉２，并利用ＰＳＰＩＣＥ软件进行仿真实验。研究为避免系统分拆，任意信躁比下的保密通讯提供了理论和实验依据。     

耦合反馈激光混沌振幅调制全光逻辑门及光电复合逻辑门研究

理论研究耦合反馈半导体激光器混沌同步及其在光学数字逻辑门中的应用, 构建了三种基本的全光XNOR, NOR, NOT 门以及光电复合NOR 光学数字逻辑门的物理模型, 定义了这些逻辑门的计算原理和方法. 基本物理方法是, 让外部光注入到2 个激光器中产生激光混沌输出, 通过两激光器激光的相互耦合及反馈实现混沌同步. 在此基础上, 利用光的外部调制方法让两相互耦合激光分别在振幅调制下控制混沌同步或非同步, 实现了全光逻辑门的功能与计算. 然后联合激光的外部调制和激光器电流调制, 控制混沌同步或者非同步, 实现了光电复合逻辑门的功能与计算. 另外, 详细地数值分析了激光混沌再同步与再非同步对逻辑输出影响等问题, 结果证明了该方案的科学合理性与可行性.     

变初值/变结构准混沌——密码学发展的新方向

１９８３年美国Ｌ．Ｏ．Ｃｈｕａ探讨了混沌理论在安全通信中应用的可能性，引起了密码学家和通信理论专家的高度重视，但直到现在国内外还没有作出任何有实用价值的混沌保密机。究其原因是下列两个关键问题没有解决。为此，作者提出了复合迭代算法，从而消除了混沌算法初值敏感性的过渡过程的有害作用；提出了“周期检测－初值更新算法”，从而可以把混沌序列的周期做得任意长。在此基础上，利用准混沌算法的初值空间可以做得任意大这一固有特性，为混沌密码学开辟了一条以综合算符为特征，以变初值、变结构以及又变初值又变结构为核心的准混沌研究方向，给混沌应用于产生密码序列带来了新的思路和方法     

让光子在空间起舞:星地量子通信的原理与应用

正量子通信是一种以量子为信息载体,并利用其特性来实现信息传递的全新通信方式。它具有绝对保密和高效率等优点,近年来已迅速成为国际信息科学的研究热点,中国也正在该领域悄然崛起。随着当今世界信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,而以量子效应为基础的量子通信,则正在逐步成为引领未来科技发展的重要领域,即将开启一次新的技术革命。量子通信是一种利用量子力学基本原理、量子系统特有属性以及量子测量方法来实现信息传递的通信技术。目前     

混沌在信息加密中的应用

近来,人们逐渐注意到利用混炖系统对初值的敏感性来进行保密通讯.他们在蔡氏电路中刊用混沌同步实现了保密通讯.混沌是发生在一个确定性系统中的伪随机运动,系统在某个参数和给定的初始条件下,其运动是确定性的,但是该运动的长期状态对初始条件极其敏感,初始条件的任意小的改变都会引起完全不同的行为.这种确定论性的随机运动完全不同于如Brown运动的随机运动.噪声遵守概率论,对于混沌运动,尽管也表现出随机的性质和不可预测性,但仍是确定性方程的解,对于相同的初始条件,具有相同的运动过程.基于混沌的这些特性,本文提出一种新的信息加密方法.实验表明该方法在保密能信中是切实可行的.     

以痛制痛——针刺镇痛的基本神经机制

（1）古人所阐述的经络系统的功能，相当于现代医学的血液循环、神经控制与神经体液调节等的功能。（2）针刺能引起组织损伤是一种痛刺激，提插捻转或病人能忍耐的高强度电针，无疑是更强些的痛刺激，针刺穴位所引起的那种弥漫性酸麻重胀的外感，实际是一种深部痛；（3）脑内存在以脑室周围和导水管周围灰质为中心，以内源性吗啡样物质为主要递质的内在镇痛系统，经延脑以中缝在核为主的下行抑制系统，作用于脊髓的闸门控制系统，调制前信息的输入，激活此系统可引起镇痛作用；（4）中缝大核内的缝－脊神经元，可以构成痛负反馈调制的基本环路，兴奋－抑制转化型神经元的发现可为针刺双向调节提供神经生理学基础；（5）触摩和震动等非伤害性刺激可兴奋I类和II类粗传入纤维，通过脊髓闸门机制引起弱而短暂镇痛作用，当 宣传科 位与痛区邻近，两者的传入信息能在脊髓节段发生会聚时，轻手法针刺或低强度电针也能奏效，表现出穴特异性，但并不限制于特定的经线上；（6）临床所用的针刺手法提插捻转，或病人能忍耐的最大电针强度多已超过痛阈和C纤维阈值，是损伤性刺激，可充分兴奋Ⅲ（Aδ）和Ⅳ（C）类传入纤维，激活脑内镇痛系统的痛负反馈调制机制，引起全身广泛强而持久的镇痛作用，具有医疗效应，当用辣椒素阻断C（Ⅳ）纤维后针刺镇痛作用明显减弱，因此针刺镇痛的基本神经机制可能是以痛制痛。     

基于相空间重构的预测方法及其在天气预报中的应用

混沌是近代非常引人注目的研究热点,它掀起了继相对论和量子力学以来基础科学的第三次大革命.混沌现象从表面上看是随机的、不可预报的,事实上却是按照严格的、易于表述的规则运动着.基于混沌动力学的预测和预报应用的研究已取得了长足的进步.本文介绍了基于混沌动力学的相空间重构方法及对其所作的改进,并利用安徽省淮河流域近42年的降水数据进行了预测和验证,说明改进后的方法的有效性.     

同步12导联ECG信号的Lyapunov指数谱

采用分布式多传感器（电极）研究了同步12导联常规心电信号（electrocardiogram,ECG)的Lyapunov指数谱（Lyapunov spectrum)，研究结果表明，不论健康人还是具有窦性节律的冠心病人（coronary artery disease,CAD)，从不同位置提取的心电信号得出的Lyapunov指数并非一个常数，而具有分布特性，所有导联的ECG信号的最大Lyapunov指数L1均为正数，其余指数为负，心电信号表现出明显的混沌特征，同一导联相比较，冠心病人的L1低于健康正常人的L1，L1可以将冠心病人与健康正常人区分开来，在心脏疾病诊断中具有潜在的应用价值。     

数字水印在保密通讯技术中的应用研究

文章介绍了一种新的保密通讯加密技术，即利用数字水印将秘密信息嵌入到普通载体中进行传递，以达到保护秘密信息、迷惑非法拦截者的目的，同时给出了水印的嵌入、检测算法。